Производительность при подготовке производства: уникальные решения от компании Cimatron. Часть 2
Автоматическое отслеживание любых инженерных изменений в моделях изделия, оснастки или инструмента обеспечивает модуль QuickCompare (быстрое сравнение). Для выявления различий необходимо в файл с моделью загрузить ее новую версию. Во время загрузки происходит сравнение (несколько секунд) и на экран выводится результат, где разными цветами показываются неизмененные, измененные и новые поверхности и их количество. Возможности скрытия и (или) отображения геометрии обеспечивают высокую комфортность работы и стопроцентную гарантию того, что все различия будут выявлены. Кроме того, этот модуль позволяет автоматически получить цветовую карту расстояний между «старыми» и «новыми» поверхностями (рис. 1).
Работа в подсистеме QuickElectrode (быстрое проектирование и подготовка производства прошивной электроэрозионной обработки) производится следующим образом. На модели обрабатываемой детали указываются поверхности, которые будут прожигаться, искровой зазор и тип траектории движения электрода, которые будут автоматически отслеживаться во всех выходных документах. Система автоматически определяет минимальные габариты инструмента (электрода) для этих поверхностей и назначенного типа основания электрода — прямоугольный или круглый. Возможен и другой вариант работы: сначала задаются габариты инструмента (или выбираются из самостоятельно пополняемой базы данных), и при перемещении основания будущего инструмента по модели система сама подсвечивает поверхности, которые могут быть им обработаны. После этого достаточно нажать кнопку «создать электрод» — и через 1-2 секунды электрод готов, а в анимации можно посмотреть, как он будет двигаться при обработке (рис. 2). Очень удобны в QuickElectrode функции автоматического создания комплекса переходных поверхностей, соединяющих формообразующие поверхности и поверхности основания — хвостовика электрода, а также полуавтоматического создания поверхностей расширения формообразующих поверхностей.
Таким образом, достаточно сложные модели электродов создаются буквально несколькими нажатиями на кнопки меню для таких деталей, как, например, форма для штамповки внутренней части крышки автомобильного багажника и т.п. После этого в соответствии с заданными настройками система автоматически создает чертежи (не отдельные проекционные виды, а именно чертежи) электродов, карты наладки электроэрозионного станка, операционные эскизы на электроэрозионную обработку, документы для заказа заготовок электродов на складе или в заготовительном производстве и ряд других производственных документов с заполненными основными надписями и проставленными размерами (например, габариты основания и заготовок электродов, их формообразующих поверхностей и т.п.).
Для любых моделей могут быть весьма быстро разработаны управляющие программы их изготовления на станках с ЧПУ. Высокую производительность этого этапа подготовки производства, особенно для технологически подобных деталей (например, пуансонов, матриц, электродов), определяет комплекс средств, образующий среду INC (Intelligent NC — интеллектуальное программирование станков с ЧПУ), использование которого к тому же значительно сокращает время освоения системы. Основу этой среды образуют такие средства, как:
·базирующееся на знаниях проектирование обработки (KBM, Knowledge-Based Machining), включающее определение и обработку областей с эквивалентными стратегиями резки, анализ уклонов, интеллектуальный выбор точек врезания и средства высокоскоростной резки;
·автоматический расчет траектории обработки (ANC, Automatic NC), предполагающий использование шаблонов полного процесса обработки, адаптацию стратегии резки к новой геометрии и автоматический выбор геометрии по критериям;
·знания об остающемся после каждого перехода материале заготовки (KSR, Knowledge of Stock Remaining), что предполагает возможность использования заготовки любой формы, обновление заготовки после каждого технологического перехода, использование информации о заготовке для оптимизации последовательности переходов, анализ различий между деталью и остающейся заготовкой.
Критериями для автоматического выбора геометрических элементов — обрабатываемых и контрольных поверхностей, контуров, ограничивающих области обработки, и т.п. — являются комбинации таких графических атрибутов, как цвет элемента, его расположение на определенном слое, тип и толщина линий, используемых для отображения элемента, и ряд других. В технологических шаблонах обработки указываются стратегии, инструмент и параметры обработки для геометрических элементов, соответствующих заданным критериям выбора. При использовании шаблона технологические параметры автоматически перерассчитываются по существующим в системе или заложенным пользователем правилам.
Необходимо отметить, что INC не является средством, базирующимся на использовании конструктивных геометрических элементов (FBM, Feature-Based Machining), и поэтому не требует конструктивной общности обрабатываемых деталей. INC может быть использовано для деталей любых типов — поверхностных, твердотельных и гибридных, а также для деталей, импортированных из других систем.
Использование подсистем, входящих в комплекс QuickTooling, предполагает (и значительно упрощает) работу с INC, поскольку выходные из этого комплекса наборы геометрии (формообразующие поверхности пуансонов, матриц, вставок, электродов, основания электродов, их переходные поверхности, поверхности расширения и др.) автоматически получают однозначно определенные графические атрибуты, независимо от их первоначального значения. Это позволяет получать безопасные и эффективные управляющие программы, образно говоря, по нажатии одной кнопки.
Управление процессами разработки изделий, оснастки, инструмента, управляющих программ, всем многообразием проектно-конструкторских и технологических данных, включая не только техническую документацию, но и модели, обеспечивает встроенная PDM SmarTeam компании Smart Solution (независимая дочерняя компания Dassault Systemes).
Как оценивают возможности описанных средств предприятия? Cimatron, являющийся одной из основных софтверных компаний, работающих в промышленности, несколько лет назад правильно определил направление развития и предложил технологии, отвечающие требованиям рынка. По итогам года наибольшее количество отзывов на появление новых программных решений поступило от пользователей из Северной Америки. Общее в отзывах — признание того, что новые средства от компании Cimatron оказались теми решениями, которых ждали не только специалисты, но и руководители предприятий.
В целом среди наиболее интересных за 2000 год внедрений программных продуктов компании Cimatron некоторые предприятия можно отметить особо. Компания Venture (имеет представительство в Москве), занимающаяся инжинирингом в мировом автомобилестроении и сыгравшая ключевую роль в разработке таких проектов, как концептуальные автомобили «Бьюик 2000», «Даеву Матиц», «Хаммер», «Шелби» серия 1, ГАЗ 3111/3106, «Эксесс Австралия» и др., заключила контракт на поставку 100 рабочих мест. Ведущий мировой автомобильный поставщик компания Magna заключила контракт на поставку программного обеспечения Cimatron более чем на 2 млн. долл. Количество пользователей систем компании Cimatron год от года неизменно возрастает и на сегодня превышает 7000 предприятий, работающих в разных отраслях промышленного производства более чем 35 стран мира, в том числе и России, где распространением программного обеспечения, обучением, гарантийным и послегарантийным обслуживанием занимается компания «Би Питрон» (рис. 3).
Интерес представляет подход крупнейших зарубежных предприятий к выбору системы. Так, компания Krupp-Gerlach (ThyssenKrupp) для решения комплекса задач подготовки производства (не одного из этапов, например изготовления, а всей цепочки) рассматривала 12 ведущих из представленных на рынке Германии CAD/CAM-систем по 82 критериям. В результате тендера сложилась следующая картина: 100% требований предприятия удовлетворить не смогла ни одна система, лучшей по функциональным возможностям и производительности (около 90%) со значительным отрывом оказалась CAD/CAM Cimatron, по стоимости занявшая среднее положение. При проведении тендера рассматривались реальные изделия заказчика. При этом оценивалась не только производительность решения задач подготовки производства, но и время изготовления деталей на станках, что свидетельствует о качестве алгоритмов расчета управляющих программ.
В заключение можно сказать, что решения компании Cimatron пришли в Россию вовремя. Усилия многих предприятий, пытающихся выйти на мировой уровень и конкурировать с ведущими зарубежными компаниями, теперь подкреплены новыми программными разработками (рис. 4). При этом важно то, что рассмотренные решения ориентированы не только на пользователей CAD/CAM Cimatron (хотя они имеют несомненные организационные преимущества), но и на пользователей других CAD/CAM-систем.
«САПР и графика» 2'2001
