Антон Горшнев,
ведущий конструктор Тамбовского завода «Комсомолец»
«Комсомолец» — один из старейших отечественных заводов, запущенный в 1933 году в Тамбове для производства оборудования химического машиностроения. Сегодня это высокотехнологичное производство, применяющее 3D-моделирование на базе Autodesk Inventor. Почти весь 20-й век основным заказчиком нашего завода были предприятия пищевой промышленности. В 1990-е подобных заказов стало меньше, и «Комсомолец» расширил свое предложение, начав выпускать оборудование для химических и атомных предприятий, фармацевтической и целлюлозно-бумажной промышленности. На данный момент производственная база позволяет выпускать практически любое оборудование для самых сложных производств.
Сегодня на предприятии работает 60 конструкторов. Как правило, каждый из них ведет собственный проект, но есть и крупные проекты, в которых занято сразу несколько специалистов. В отделе внутренней разработки — шесть человек, четверо из них занимаются программированием CAD-систем, а двое сфокусированы на развитии и настройке PDM-системы.
Технологии проектирования: путь от кульмана к Autodesk Inventor
Первым программным продуктом на предприятии после работы на кульмане стал AutoCAD, затем был переход на Autodesk Inventor c параллельным развитием собственных разработок на его базе.
Надо сказать, что переход дался нам непросто и случился не с первого раза.
В 2004 году мы закупили Autodesk Inventor и начали переводить на него конструкторов. Однако очень скоро от этой идеи пришлось отказаться: работа шла крайне неэффективно. Причин было две. Во-первых, отсутствовало корпоративное обучение, а из-за высокой нагрузки учиться самостоятельно у сотрудников не было ни времени, ни мотивации. Вторая проблема — компьютеры, которые приобретались в 1990-е под AutoCAD, Inventor просто не тянули.
Проанализировав эти ошибки, предприятие решилось на вторую попытку внедрения, которая оказалась успешной. Под Inventor закупили более мощные компьютеры, конструкторам, перешедшим на Inventor, начали выплачивать премии. Кроме того, стали появляться проекты, которые без 3D реализовать было просто невозможно.
Проекты — катализаторы перемен
Внедрение технологий на предприятии ускорилось благодаря двум проектам. Первый из них — реактор для эстонской электростанции со сложной трубной системой, представляющей собой три ряда витых теплообменников. Второй — жомосушка, которую заказало у нас сахарное производство. Это аппарат массой более 500 тонн, над разработкой которого одновременно работало пять конструкторов. Здесь мы тоже имели дело со сложной теплообменной системой, состоящей из 6 тыс. труб.
Inventor очень пригодился на этих проектах благодаря наглядности проектирования. С ним было проще состыковать все части агрегата. Ошибки обнаруживали себя сразу, и сразу же исправлялись. После двух этих заказов уже и речи не могло идти об отказе от Autodesk Inventor и возврате к 2D.
За 2015-2016 годы конструкторы освоили базовый функционал Inventor, научились совместной работе в единой 3D-модели, начали развивать библиотеки на основе параметрических деталей. Но и останавливаться на внедрении Inventor мы не хотели. От ряда стандартных решений мы ушли и сейчас строим процессы, интегрируя Inventor с другими программными решениями, в том числе собственной разработки.
Оптимизация рабочей среды: внутренняя разработка и Autodesk Inventor
Одним из главных решений, связанных с оптимизацией рабочей среды, стало создание библиотек на SQL-сервере, где мы храним не только отдельные детали, выполненные в Inventor, но и сборки. Под каждую деталь, сделанную в Inventor, выпущены специальные «формы», на них выведены ключевые параметры изделия. Для внутренних форм мы применяем макросы VBA, для глобальных — пользуемся VB.net. С помощью этих форм мы научились быстро управлять геометрией изделий, менять их диаметр, проходные сечения и т.д.
Так, если проектировщику нужен стандартный элемент, он сразу обращается на базу SQL-сервера. Если же аналогичной модели на сервере нет, он находит максимально близкую по своим свойствам модель, вводит на «форме» необходимые параметры и библиотечная модель перестраивается. Для нас такие «формы» очень удобны — не нужно обращаться к дереву конструирования, смотреть историю построения, искать нужные параметры.
Развитие PDM-системы
PDМ-система — это тоже наша внутренняя разработка, которую мы развиваем и дорабатываем с 2000 года. Для конструкторов это «точка входа» в проект. В PDM-системе заводятся «карточки» проекта, отслеживаются статусы. Сюда выгружают модели, чертежи и спецификации для последующей проработки технологами, специалистами отдела снабжения.
Мы провели достаточно длительную работу по синхронизации базы материалов «1C» и Inventor. Изначально это были две отдельные базы, и минимальная ошибка в наименовании или лишний пробел выдавали ошибку при попытке найти материал из Inventor. Сейчас все наименования унифицированы, мы пользуемся единой базой, что дает значительное ускорение. В данный момент мы работаем над интеграцией системы с «1С:Бухгалтерией» для автоматического формирования спецификации и закупки материалов и деталей с учетом их наличия на складе.
Кроме того, PDM-система выполняет функцию архива. Мы рассматривали множество ПО в качестве платформы, но в итоге остановились на собственной разработке. В нашей PDM нет ничего лишнего.
Сейчас главная задача, связанная с развитием PDM-системы, — добиться, чтобы система отслеживала унифицированные детали в сборке, понимала, к какому классу они относятся.
А вот для совместной работы конструкторов мы недавно начали использовать Autodesk Vault. Главная задача этого ПО — отслеживать и фиксировать изменения, которые сделал тот или иной конструктор в единой 3D-модели Inventor.
Встроенный функционал Inventor и дополнительная автоматизация
Буквально год назад мы начали заниматься автоматизацией Inventor и теперь непрерывно ведем разработку на его базе. Например, сейчас мы работаем над автоматизацией процесса заполнения сварных швов. До этого наши программисты создали специально под наши нужды функционал «разделка кромок» и «подбор труб».
Естественно, мы пользуемся и стандартным функционалом Inventor.
Первое, что стоит отметить, — это, конечно, само 3D-моделирование, которое благодаря наглядности, возможности посмотреть на аппарат со всех сторон обеспечивает ускорение и сокращает ошибки. Что касается конкретных инструментов, то в качестве примера можно привести инструмент создания разверток из листового материала. Развертки у нас бывают довольно сложные. Если раньше, к примеру, опытный конструктор, работая в 2D, тратил 30 мин на развертку патрубка, врезанного в обечайку, то сейчас на ту же задачу уходит несколько секунд. И таких патрубков в каждом аппарате может быть как два, так и сто.
Важная и востребованная на нашем предприятии функция Inventor — это возможность в один клик упростить 3D-модель и сохранить ее в стороннем CAD-формате. Запросы на такие модели все чаще поступают от заказчиков, которые проектируют заводы целиком. От нас им нужна 3D-модель в нейтральном формате STEP, чтобы затем вставить ее в собственную модель, будь это модель Autodesk Inventor или любого другого формата.
Своих поставщиков мы уже просим предоставлять 3D-модели деталей. Множество элементов для пищевого оборудования «Комсомолец» закупает в НИОП (Чехия). Это производство тоже работает на Autodesk Inventor и легко удовлетворяет наши просьбы.
Что дальше?
В первую очередь необходимо доработать нашу библиотеку — сейчас смоделировано и описано примерно 50% стандартных деталей. Обучить Autodesk Inventor собирать эти детали между собой как в мелкие, так и в крупные подсборки. Максимально автоматизировать сборку аппаратов. На базе шаблона собрать типовые аппараты: емкостное вертикальное и горизонтальное оборудование, горизонтальный теплообменник с плавающей головкой. Написать функционал, который позволит автоматически вносить изменения в этот шаблон. Всё это обеспечит возможность добиться еще большего ускорения при проектировании.
