WebBNR_YII2021_RU_728x90_1021
2 - 2002

«Горе от ума», или «Тендер», который мы «проиграли»

Михаил Малов, Елена Мурованная

Едва взглянув на название статьи, проницательный читатель сразу мысленно задаст авторам множество вопросов. Прежде всего, откуда такая страсть к кавычкам? Положим, название проведенного конкурса — вполне понятно. Ну, закавычить слово «тендер» — еще куда ни шло. Но как можно «проиграть» что-то в кавычках? Да и кто, кстати, станет афишировать в читаемом специалистами нашего профиля журнале свое поражение? Однако обо всем по порядку…

Жить в нашей стране становится все лучше и соответственно веселее, что явным образом выражается во всплеске интереса к внедрению информационных технологий, в том числе и комплексного решения САПР. Отсюда повышенный интерес к представляемым нами (и нашими конкурентами) технологиям. Воодушевленные последними серьезными успехами по внедрению комплексных решений на основе SolidWorks, мы с энтузиазмом приняли предложение ОАО «Ростсельмаш» поучаствовать в объявленном ими тендере на поставку «комплексной автоматизированной системы конструкторско-технологической подготовки производства в ОАО “Ростсельмаш”» (текст оригинала). Легкое удивление вызвал лишь тот факт, что приглашение на участие в тендере мы получили позже остальных компаний, когда некоторые из конкурсантов уже отчитались о проделанной работе. «Ну да где наша не пропадала! — решила наша инженерно-консультационная служба. — Лучше нас все равно никто этого не сделает». — «И то правда!» — согласился коммерческий отдел, ознакомившись с текстом тендерного задания, которое, казалось, было специально написано под SolidWorks. Некоторые выдержки из него будут представлены в конце статьи, дабы искушенный читатель понял, почему мы решили принять участие в данном мероприятии, прекрасно зная, что на ОАО «Ростсельмаш» уже несколько лет работает система Pro/ENGINEER и даже получены некоторые результаты.

К слову сказать, первый вопрос, который мы задали ответственным лицам еще до начала всего мероприятия, был полон недоумения: «Объясните, пожалуйста, зачем при наличии хорошей системы, которая внедряется вот уже много лет, устраивать тендер? Хотите заменить? Что-то не устраивает?» Полученный ответ дал нам «карт-бланш» на участие в конкурсе. Сейчас конкурс для нас завершен, а вот чувство недоумения и удивления только усилилось. Но тогда все только начиналось.

В течение месяца наши специалисты не покладая рук отрабатывали каждый из пунктов тендерного задания, а после выполнения «обязательной» программы перешли к «произвольной». Мы понимали специфику работы ОАО «Ростсельмаш» — в частности, необходимость учета проблем эргономики, связанных с корректным размещением оператора комбайна и органов управления в кабине. Наши специалисты смоделировали кабину комбайна с рычагами управления, поместили внутрь модель человека, созданную базовыми средствами SolidWorks и являющуюся библиотечным элементом, а затем сделали анимацию перемещения «комбайнера» при управлении машиной и при входе в кабину. Забегая вперед, хочется сказать, что одним из самых приятных воспоминаний о нашем показе в Ростове был искренний смех публики в зале при просмотре анимационного ролика, где пытающийся войти внутрь кабины комбайнер сначала держался рукой за крышу кабину, дабы не свалиться с лестницы, а затем, при попытке открыть дверь, радостно получал ею по лбу. Потом нам сказали, что все так и есть: чтобы проникнуть внутрь кабины, комбайнерам приходится демонстрировать чудеса циркового мастерства.

Мы решили написать эту статью, поскольку нас переполняет чувство гордости за хорошо сделанную работу и желание поделиться ее результатами с аудиторией журнала «САПР и графика». Мы уверены, что такая работа не останется незамеченной, а возможно, среди предприятий сельхозмашиностроения (и не только) найдутся те, кто сделает полезные для себя выводы.

Итак, к делу.

В рамках тендера по автоматизации конструкторско-технологических работ на ОАО «Ростсельмаш» было представлено техническое задание на разработку и технологическую подготовку производства четырех изделий: половонабивателя; облицовочной панели рулевой колонки; литой (корпусной) детали; элементов кабины.

По каждому из изделий предлагалось провести и показать полный конструкторско-технологический цикл с выпуском полного комплекта КД, с написанием технологических процессов и получением управляющих программ. Нами была проделана работа по реализации сквозного процесса под управлением PDM для всей цепочки — от создания моделей до получения управляющих программ для станков с ЧПУ.

Результаты проделанной работы были представлены в виде отчета с подробными описаниями, фотографиями экрана, комментариями, выводами и рекомендациями. К сожалению, в рамках статьи невозможно полностью привести наш отчет по тендерному заданию. Поэтому приводим здесь лишь некоторые выдержки. В дальнейшем в одном из ближайших номеров журнала мы предполагаем опубликовать подробный отчет, наглядно иллюстрирующий сквозной процесс моделирования и оформления конструкторской документации, проведения инженерных расчетов и технологической подготовки производства изделия «половонабиватель» на базе SolidWorks, а также качество и полноту проделанной работы.

Итак, некоторые фрагменты этой работы.

Моделирование половонабивателя велось по готовым чертежам, полученным в результате «ручного» проектирования на ОАО «Ростсельмаш».

Нами были проработаны следующие вопросы:

  • ·проверка чертежей (контрольная сборка) на предмет ошибок конструктора;
  • ·подготовка комплекта документации (чертежи и спецификации) в полном соответствии с ЕСКД;
  • ·проведение прочностных, кинематических, динамических и частотных расчетов;
  • ·разработка техпроцессов раскроя металла, холодной штамповки и сварки.

Основные требования, предъявляемые к CAD-системам в настоящее время, всем хорошо известны — это работа с твердотельными и поверхностными моделями, сквозная параметризация, ассоциативная связь модели и чертежа… И озадачить нас такими вещами невозможно. Пользователи SolidWorks хорошо знают по собственному опыту, а читатели журнала — из многочисленных публикаций в этом и других изданиях, что SolidWorks была первой системой геометрического моделирования, всегда на сто процентов сохраняющей параметризацию моделей. К сожалению, этим не могут похвастать хваленые мэтры автоматизации.

Один из пунктов задания звучал так: «Создание полного комплекта конструкторской документации в соответствии с ГОСТ и ЕСКД, с возможностью адаптации под СТП предприятия». Ниже мы приводим примеры КД, оформленные в SolidWorks, для детали (чертеж) и сборки (спецификация) SolidWorks.

Заметим в скобках, что от пользователя, а чаще от программиста, много лет работавшего с Pro/ENGINEER, требуются нечеловеческие усилия для создания в системе иностранного происхождения чертежа, удовлетворяющего требованиям ЕСКД. И кому хотя бы раз удалось получить в нем, например, конструкторскую спецификацию в соответствии с ЕСКД? Увы и ах!

Подобные же трудности вызывает и написание техпроцессов по ЕСТД, так как этот реликт напрочь отсутствует за рубежом и соответственно в системах западной разработки. Отсюда наша и наших конкурентов всеобщая любовь к программе TechCard, разработанной компанией НПП «ИнтерМех», — все конкурсанты в этой части работы над тендерным заданием были единодушны и предложили одну и ту же систему, только вот степень интеграции их более чем различна. Но это тема для отдельного разговора.

Работу модуля по механообработке рассмотрим на примере литой корпусной детали. По завершении моделирования было принято решение об изготовлении данной детали путем литья с последующей механообработкой. В комплект литейной оснастки входил ряд моделей, предназначенных для формования песчаной литейной формы. Одна из этих моделей была выбрана для демонстрации возможностей комплекса SolidWorks—CAMWorks по механообработке, который способен работать в двух режимах: с моделями деталей или сборок. При этом все данные, генерируемые системой, ассоциативно привязываются к элементам геометрии модели SolidWorks и сохраняются в файле SolidWorks, что гарантирует их соответствие самой свежей версии модели и предотвращает возможную в других системах случайную потерю части данных.

Нами был выбран режим работы в сборке, который имеет ряд преимуществ:

  1.  При работе в составе сборки технолог имеет возможность реально смоделировать все окружение детали — прижимы, фиксаторы, рабочий стол станка и пр. Таким образом, становится возможной генерация траекторий инструмента, учитывающих реальную геометрию этих элементов. Кроме того, CAMWorks способен в режиме работы со сборкой представить реалистичную визуализацию возможных конфликтов патрона станка с прижимами и т.д.
  2.  В такую вспомогательную сборку может быть включена модель реальной заготовки — например, можно смоделировать конечную деталь и отливку, выявить в сборке все возможные конфликты патрона станка с необработанными на данный момент участками отливки и своевременно скорректировать соответствующие параметры траекторий обработки или инструмента.
  3. Работа в сборке позволяет сгенерировать программы для одновременного изготовления нескольких деталей, оптимизируя программный код путем использования подпрограмм для обработки сходных зон деталей.
  4.  Наконец, такой режим работы отвечает требованиям стандартов ISO 9000 в части необходимости разделения геометрических данных и данных по механообработке, так как все данные, необходимые технологу, будут помещены не в файл детали, а в файл этой специально созданной технологической сборки.

Ниже приводится пример работы одного из модулей по механообработке — САМWorks.

Работа по выбранной детали была распределена таким образом, что адаптацией ее к технологии литья (добавлением всех необходимых литейных уклонов и радиусов, учетом размерной усадки) занимался технолог-конструктор оснастки. Таким образом, технолог, формирующий программы для станков с ЧПУ, получил уже готовую конечную модель выбранного элемента литейной оснастки.

Прежде всего был проведен визуальный анализ модели, после чего было принято решение об использовании для ее изготовления трехкоординатного фрезерного станка. Далее была смоделирована сборка, включающая стол станка, деталь, заготовку (в нашем примере в качестве заготовки принят прямоугольный параллелепипед с припуском 1 мм на сторону относительно габаритов детали), комплекты прижимов.

CAMWorks использует в своей работе технологическую базу данных, содержащую все сведения об имеющихся на конкретном предприятии станках, применяемом инструменте, материалах, режимах резания и стратегиях обработки. Здесь же хранятся данные о смоделированных пользователями специнструменте и патронах. Таким образом, работа технолога-программиста ЧПУ во многом сводится к выбору необходимых данных из базы и, возможно, к корректировке некоторых параметров, что многократно ускоряет и облегчает работу. Это был один из аргументов нашего решения выбрать для этого вида работ именно CAMWorks.

В рамках выполнения тендерного задания были проведены инженерные расчеты различных типов. Один из пунктов задания заключался в необходимости расчета динамических нагрузок, что и предопределило выбор лидера в данной области, существующего и в интегрированном в SolidWorks виде, — MSC VisualNastran. На следующем рисунке приведен один из результатов расчета.

Подробный разбор задания показывает, что удовлетворять всем требованиям «на все сто» едва ли способна хотя бы одна система, используемая сегодня в мире. А то, что Unigraphics и Pro/ENGINEER нас опередили и вышли во второй тур, было бы вполне объяснимо и логично, особенно для Pro/ENGINEER (почему бы и нет, ведь не всегда же SolidWorks должен выходить победителем в подобном соревновании, тем более что в нашем «послужном списке» уже есть немало побед), если бы не одно «но»: мы слишком внимательно читали строки тендерного задания — а читать-то надо было между строк. Ибо в задании, кроме общепринятых и вполне рациональных вещей, как то требование параметризации деталей и чертежей, обеспечения параллельности работы, «создания единой проектно-технологической среды…» и ряда других пунктов, являющихся на сегодня общим местом (которые наличествуют во всех вышеупомянутых системах), есть, в частности, и пожелание по «созданию полного комплекта конструкторской документации на изделие в соответствии с ГОСТ и ЕСКД, с возможностью адаптации под СТП предприятия». А вот это уже один из примеров того самого «но» — нельзя этого сделать с помощью глубокоуважаемых «старейшин» САПР, не получится! И тем не менее во второй тур вышли именно не справившиеся с подобными вопросами. А мы-то читали, анализировали…

А что вы думаете о требовании по русификации системы? Русификация подразумевает отнюдь не перевод меню или учебников силами местных умельцев, а выпуск версии на русском языке силами компании-разработчика. Скажите, кто хоть раз в жизни видел Unigraphics или Pro/ENGINEER с русскоязычным интерфейсом на протяжении нескольких версий, поставляемых на фирменном диске? И кому удалось хотя бы единожды получить в любой из этих систем, например, конструкторскую спецификацию в соответствии с ЕСКД? А мы-то изучали задание, вникали…

А вот еще — «наличие библиотек стандартных элементов, используемых при проектировании». Нет, не то чтобы их нет, например, в Pro/ ENGINEER — есть, и много! Только мы и предположить не могли, что ОАО «Ростсельмаш» собирается полностью переходить на крепеж, подшипники и прокат западных стандартов. Ошиблись, наверное…

И напоследок — «открытость, то есть возможность создания новых и модернизации имеющихся приложений, а также интеграция приложений, используемых на предприятии». Прочитали мы это в тендерном задании и задумались. Задумавшись, посчитали деньги — в Pro/ENGINEER за «открытость» надо заплатить порядка 20 тыс. долл. То есть можно попытаться использовать бесплатное подмножество API-функции, но позволят они немногим более, чем открыть и закрыть файл. Unigraphics, например, потребует изучения специального языка — GRIP, да еще и покупки модулей разработки и использования будущих программ.

Открытость пользовательского интерфейса SolidWorks вообще стала уже притчей во языцех. Собственно, факт поставки полного набора API-функций в составе базового комплекта (то есть бесплатно) и обеспечил SolidWorks беспрецедентный взлет на рынке САПР в 1995 году. И интерфейс этот не требует специальной подготовки от пользователя: писать свои приложения, будь то написание чего-то своего с нуля или создание dll-модуля для адаптации уже имеющихся программ, можно на любом распространенном языке для Windows…

Вот уж действительно, «горе от ума» — ну кто сказал, что текст тендерного задания надо было читать, и уж тем более думать над ним. А все-таки хочется поблагодарить устроителей тендера — «горе» это от излишней внимательности, но работа-то сделана по уму… 

«САПР и графика» 2'2002