3 - 2003

АСКОН: «Механические» САПР делают шаг навстречу «электронным»

Лев Теверовский

Сегодня российская промышленность постепенно оживает, вследствие чего наблюдается увеличение объемов конструкторских работ полного цикла, с разработкой и постановкой на серийное производство сложной электронной техники (в том числе по лицензии и импортозамещающей). Понемногу поднимаются и предприятия оборонного комплекса, где наличие комплекта конструкторской документации (КД) в соответствии с отечественными стандартами является обязательным для военной приемки. Использование импортных компонентов в данном случае либо невозможно, либо нежелательно.

Уже не обсуждается, нужны ли системы автоматизированного проектирования при разработке приборов и оборудования. Основная проблема предприятий, которые оснащаются сегодня САПР (CAD-системами), — это выбор поставщика программного обеспечения, подбор таких систем, которые при умеренных финансовых затратах обеспечивают существенный рост производительности труда. Кроме того, программное обеспечение должно поддерживать весь цикл проектирования и технологической подготовки производства изделий электронной техники.

К сожалению, сегодня нет ни одной САПР, обеспечивающей сквозной цикл: разработку принципиальных электрических схем, размещение электрорадиоэлементов на печатных платах, трассировку, прочностные и тепловые расчеты, проектирование корпусов, блоков, стоек, подготовку программ для оборудования с ЧПУ, проектирование технологических процессов, а также оформление полного комплекта КД на разрабатываемое изделие.

Поэтому предприятиям приходится использовать набор из нескольких программных продуктов и специальных конверторов для передачи данных из системы в систему, что, безусловно, не очень удобно. Но сегодня это — единственный выход из создавшегося положения. Чем проще и «умнее» подобные конверторы, тем выше уровень интеграции систем. Многие зарубежные производители программного обеспечения уже предлагают своим клиентам различные прикладные модули для связи «электронных» и «механических» CAD-систем, например PCBto3D для Solid Edge, аналогичные модули для SolidWorks и Pro/Engineer.

Отечественные разработчики ПО также начали действовать в этом направлении. В журнале «EDA Express» № 5’2002 представлена система ДОКУМЕНТАТОР 5, предназначенная для выпуска текстовых конструкторских документов на печатные платы в соответствии с ЕСКД. Однако получаемые из этой системы документы выполнены в формате MS Excel и не привязаны ни к одной из «механических» САПР, распространенных на российском рынке.

Компания АСКОН, известный отечественный разработчик программного обеспечения САПР под торговой маркой КОМПАС, сделала серьезный шаг на пути интеграции «электронных» и «механических» систем проектирования — она разработала собственный прикладной модуль выпуска текстовой КД на изделия электронной техники, причем документация сразу выполняется в форматах системы КОМПАС. Перечень элементов (ПЭ) и спецификация (СП) являются полноценными документами этой системы и могут легко редактироваться стандартными средствами КОМПАС.

Почему компания АСКОН занялась решением этих проблем? Дело в том, что в числе пользователей программного обеспечения КОМПАС — крупнейшие приборостроительные фирмы России и ближнего зарубежья, а также известные предприятия авиакосмического комплекса, которые активно занимаются разработкой приборов и электронного оборудования. Достаточно назвать РКК «Энергия», РСК «МиГ», Российский НИИ космического приборостроения, Московский НИИ приборостроения, НПП «Машпроект» (г.Николаев, Украина), ЦНИИ «Гидроприбор», концерн «Метран». Это лишь малая часть предприятий — пользователей ПО КОМПАС, а всего их более 1600.

В тяжелый период 1992-1999 годов предприятия выживали как могли, поэтому вопрос сквозного цикла автоматизированного проектирования был не слишком актуален. Сегодня же, как отмечалось выше, назрели проблемы организации связок «электроники» и «механики».

Рассмотрим более подробно работу с конвертором текстовой КД P-CAD — КОМПАС» (далее — конвертор). В качестве исходных данных, передаваемых из P-CAD, так же как и из других систем, используется отчет BOM (Bill of Materials;).

Для более полной интеграции с чертежом принципиальной электрической схемы или сборочным чертежом печатной платы необходимо предварительно передать эти чертежи из P-CAD в КОМПАС. Наиболее корректно эта операция выполняется через формат PDIF. В составе системы КОМПАС для этих целей применяется библиотека поддержки PDIF. С помощью графического редактора легко оформить чертежи в полном соответствии с ЕСКД; в поставке КОМПАС-График уже имеются все необходимые бланки и инструментарий.

Конвертор выполнен как стандартное приложение к графическому редактору КОМПАС-График и запускается непосредственно из среды КОМПАС. После запуска необходимо выбрать соответствующий BOM-файл, из которого конвертор считывает данные и формирует промежуточную таблицу.

В окне можно настроить шаблон заполнения спецификации или перечня элементов, определив соответствие между ячейками промежуточной таблицы и графами текстовых конструкторских документов. Кроме того, можно выбрать вид получаемого документа: перечень элементов (ПЭ) или спецификация (СП). Результатом работы конвертора являются два текстовых документа, причем каждый из них привязан к своему графическому документу: перечень элементов — к схеме электрической принципиальной, а спецификация — к сборочному чертежу платы. При необходимости в эти текстовые документы можно добавить какие-либо записи (или удалить ненужные) — эта работа выполняется стандартными средствами КОМПАС. При необходимости можно преобразовать полученные документы в формат MS Excel для передачи тем партнерам, которые пока не используют КОМПАС или работают в других системах проектирования.

Разработанные в «электронных» CAD печатные платы или панели затем используются при конструировании приборов в целом. Непосредственно в КОМПАС-График или в КОМПАС 3D проектируются корпуса, стойки, конструктивы, блоки и комплексы оборудования. Полный комплект конструкторской документации на изделие выпускается уже cредствами КОМПАС, а документация, переданная при помощи конвертора, используется как составная часть этого комплекта. На показан чертеж сконструированного прибора — преобразователя.

Получение текстовых конструкторских документов не является единственной целью работы конвертора. Сегодня все больше предприятий стоит на пороге внедрения автоматизированных систем управления производством и ресурсами. Обязательным этапом внедрения этих систем является использование автоматизированного электронного документооборота в конструкторских и технологических подразделениях. Базовой частью новой версии программного комплекса АСКОН — КОМПАС V6 — является новейшее решение для управления инженерными данными. Данные, полученные с помощью конвертора, используются этой системой для получения различных отчетов и форм. В частности, можно получать сводные ведомости материалов, ведомости покупных изделий и многое другое.

Конвертор текстовых документов — не единственная разработка компании АСКОН в направлении организации связей «электронных» и «механических» САПР. Усложнение проектно-конструкторских задач привело к тому, что сейчас все большее распространение получают пакеты трехмерного моделирования. Вполне естественной поэтому является задача получения трехмерной модели печатной платы с размещенными на ней элементами для последующего применения модели при компоновке приборов, блоков, отсеков оборудования и т.п. Совместно с компанией «Родник Софт» (эксклюзивным дистрибьютором компании Altium, разработчика пакетов P-CAD 2002, Protel DXP и др., на территории стран СНГ и Балтии) сейчас ведется проработка соответствующего прикладного модуля для КОМПАС-3D. Работы пока не завершены, но пробные результаты уже получены.

В дальнейших планах компании АСКОН — расширение числа систем проектирования электронной техники, с которыми будут работать вышеописанные прикладные модули КОМПАС. Это и OrCAd компании Cadence, и Protel компании Altium, и некоторые другие.

Вообще, как нам кажется, настало время объединять усилия фирм — поставщиков программного обеспечения САПР, чтобы наиболее полно удовлетворять требования предприятий-заказчиков, организовывать оптимальную структуру бизнес-процессов в проектировании, технологической подготовке и в управлении ресурсами. «Родник Софт» и АСКОН уже сделали первые шаги в данном направлении. Как нам кажется — вполне удачные.

«САПР и графика» 3'2003