Интеграция инженерных расчетов и параметрической графики в среде T-FLEX CAD
Евгений Оздьон, Сергей Бегунов, Сергей Петухов 
Открытое акционерное общество «Борисоглебский ордена Трудового Красного Знамени завод химического машиностроения» является одним из старейших предприятий в области химического и нефтегазоперерабатывающего машиностроения в нашей стране. Завод был основан в 1869 году как железнодорожные мастерские на бывшей Грязе-Царицынской железной дороге. Новая страница в истории завода связана с бурным развитием химической промышленности в 60-е годы ХХ века. С 1965 года Борисоглебский вагоноремонтный завод преобразован в завод химического машиностроения.
На заводе за короткое время было освоено производство теплообменной аппаратуры и реакторов с перемешивающими устройствами для химических, нефтехимических, газоперерабатывающих, целлюлозно-бумажных и микробиологических производств.
Имея в своем составе профессиональный инженерный центр и современное технологичное производство, завод более 30 лет специализируется на разработке и выпуске теплообменного и емкостного оборудования достаточно высокого качества.
Оборудование, изготавливаемое ОАО «Борхиммаш», пользуется спросом как в России, так и в странах Европы, Азии, Ближнего и Среднего Востока. Благодаря своему сотрудничеству с Минтопэнерго в области освоения новой техники, наш завод является одним из основных поставщиков теплообменного оборудования предприятиям РАО «Газпром», РАО «ЕЭС», нефтяных компаний России, угольной, химической и других отраслей экономики.
В течение 1977-2002 годов порядка 700 единиц оборудования было поставлено в 22 страны мира, в том числе в Румынию, Болгарию, Китай, Индию, Иран, Пакистан, Египет и Вьетнам.
Достижение этого уровня было бы невозможно без применения современных технологий на всех этапах создания нашей продукции — от проектирования до изготовления изделия.
Вычислительная техника начала применяться в отделе главного конструктора ОАО «Борхиммаш» в 1996 году для автоматизации процесса проектирования. На первом этапе в качестве базового средства САПР была выбрана система «СПРУТ» (см. статью в «САПР и графика» № 2’1997), с помощью которой было автоматизировано четыре рабочих места. С помощью специалистов МГТУ им. Н.Э.Баумана была разработана система проектирования конструкторской документации типового химоборудования по ТУ 1090.
Однако требования рынка становились все более жесткими. Типовая номенклатура изделий, сложившаяся при социалистической планово-распорядительной экономике, все реже пользовалась спросом. Чтобы выжить, приходилось браться за нестандартные заказы, которые требовали предварительных инженерных расчетов. Дополнительные проблемы создавали бартерные взаимозачеты и, как следствие, отсутствие нормального финансирования дальнейших разработок САПР теплообменного оборудования. Завод утратил возможность оплачивать труд высококвалифицированных программистов из МГТУ, и систему пришлось развивать, ориентируясь на собственные кадры нашего скромного провинциального городка. Параллельно не прекращались поиски сравнительно недорогой базовой САПР для массового оснащения рабочих мест конструкторов и технологов. Так продолжалось более двух лет. Наконец, мы остановили свой выбор на отечественной сиcтеме T-FLEX CAD компании «Топ Системы» (www.topsystems.ru). Был заключен договор на опытную эксплуатацию пяти рабочих мест T-FLEX CAD 2D, одного места T-FLEX CAD 3D, пяти мест T-FLEX/ТехноПро, одного места T-FLEX/Раскрой, десяти мест T-FLEX DOCs и одного места T-FLEX/Мастер.
Процесс опробования системы был достаточно долгим. На тот момент конструкторские подразделения были укомплектованы весьма слабыми компьютерами. Но за полгода мы убедились, что система обеспечивает полную поддержку ГОСТов, имеет ряд вспомогательных функций, а благодаря русскоязычному интерфейсу и ориентированности на методы работы отечественных инженеров она достаточно проста в освоении.
На этапе внедрения мы решили взять другой тип оборудования — теплообменники с плавающей головкой по ТУ 3612. Имея опыт работы в «СПРУТ», мы изначально отказались от использования компьютера как кульмана и сразу стали строить параметрические модели со ссылками на базу данных, состоящую из таблиц Excel.
Через пару месяцев, по мере накопления базы фрагментов и занесения основной массы табличных данных, процесс выпуска документации значительно ускорился: создание некоторых чертежей на основе имевшихся прототипов стало занимать буквально несколько минут. Средства разработки спецификации, встроенные в систему, позволяли быстро создавать спецификации любой формы (в том числе и в соответствии со стандартами предприятия), ассоциированные с таблицами из базы данных и значениями переменных.
Преимущество T-FLEX CAD по сравнению с другими системами состоит в том, что чертежи, спецификации, таблицы баз данных, расчетные условия и диалоговые окна можно объединить в систему, не прибегая к программированию в среде языка высокого уровня.
После того как мы научились получать комплекты конструкторской документации, встал вопрос об интеграции графики с прочностными расчетами — для разработки нестандартного оборудования.
Специфика нашего производства связана с тем, что оборудование в основном предназначено для эксплуатации в условиях взрыво- и пожароопасных сред. Это предъявляет особые требования к расчетам, которые должны быть сделаны по методикам, согласованным со специализированной организацией. В среде T-FLEX CAD удалось объединить выполнение самого расчета, записанного в виде расчетных условий в редакторе переменных (рис. 1), с оформлением расчета по ГОСТу в виде текстового документа (рис. 2).
Далее был разработан комплект диалоговых окон, по сути представляющих собой электронный бланк заказа (рис. 3).
Элементы управления диалоговых окон были связаны с переменными, управляющими расчетами и геометрическими моделями. В результате получилась специализированная система проектирования теплообменного оборудования, которая в данный момент применяется для реальных заказов.
Высокая производительность получения комплекта чертежей и спецификаций (рис. 4 и 5) была подкреплена покупкой новой быстродействующей инженерной репросистемы МВ8080. Теперь, подготовив комплект документации, конструктор имеет возможность в считанные минуты распечатать его на электрографическом плоттере, а проверенный и согласованный экземпляр отсканировать в файл для электронного архива.
Сейчас в подразделениях отдела генерального конструктора установлено три рабочих места системы T-FLEX CAD. Еще три места используются программистами для разработки приложений. Запланировано довести число рабочих мест, оснащенных САПР, до 25 и отказаться от чертежных досок, полностью ликвидировав устаревшую технологию проектирования.
Несмотря на то что основными конструкторскими документами на предприятии по-прежнему остаются чертежи, существует также необходимость в создании объемных моделей некоторых узлов. В настоящее время для параметрического трехмерного моделирования используется вышеупомянутая система T-FLEX CAD 3D.
Хочется подчеркнуть, что нашей целью является оптимальное сочетание преимуществ двумерного черчения и проектирования и трехмерного моделирования наших изделий. В частности, 3D-модель (рис. 6) строилась для разработки схем строповок наших аппаратов.
Все компьютеры завода объединены в локальную сеть. Организовано централизованное резервное копирование документов; ведутся работы по внедрению системы документооборота и организации электронного архива предприятия. В качестве основного инструмента для выполнения этой задачи мы выбрали систему T-FLEX DOCs. После ее установки и настройки, выполненной самостоятельно, мы приступили к опробованию возможностей этого пакета. По результатам выполнения пробных проектов будет принято решение о полном переводе документооборота в среду T-FLEX DOCs.
Также ведутся работы по дальнейшей интеграции с технологической подсистемой на базе T-FLEX/ТехноПро (рис. 7). Но это уже тема для отдельной статьи.
При внедрении системы T-FLEX CAD в ОАО «Борхиммаш» мы столкнулись и с некоторыми трудностями. Напряженный график работы не позволял нам отрывать от производства всех сотрудников для обучения их работе на компьютере; освоение T-FLEX CAD проходило непосредственно на рабочих местах в процессе работы над проектами. Следует отметить высокий уровень сопровождения системы разработчиками, позволивший оперативно получать консультации по электронной почте при возникновении любых затруднений.
Многие наши документы выпускаются в соответствии со стандартами предприятия и требованиями иностранных заказчиков. Практически все эти требования и стандарты поддерживаются редактором T-FLEX CAD по умолчанию. Гибкость настроек системы позволила нашим специалистам самостоятельно создать требуемые стили оформления документов. Опыт внедрения различных САПР убедил нас в том, что любые возникающие в ходе работы проблемы вполне разрешимы при помощи ответственного поставщика и компетентного разработчика ПО, каким является «Топ Системы».
ОАО «Борхиммаш» работает в условиях жесткой конкуренции. Продукцию, аналогичную нашей, в мире выпускают и другие предприятия. Общепринятой практикой рыночных отношений является участие производителей в тендерах, объявленных потенциальными потребителями. Многие из этих тендеров мы выигрываем благодаря тому, что при стабильно высоком качестве можем предложить значительно меньшие сроки разработки продукции, чем наши конкуренты. Обеспечение выполнения заказов в сжатые сроки было бы невозможно без применения современных САПР. Таким образом, сотрудничество с компанией «Топ Системы» помогает нашему предприятию оставаться одним из ведущих российских изготовителей теплообменников.
