Десять основных принципов ADEM CAPP

Андрей Красильников, Игорь Ямаев

Каждый модуль должен решать свои задачи

Система должна способствовать творческому процессу

Информация вводится всего один раз

Все, что можно рассчитать, должно быть рассчитано

Необходимость получения информации из любой базы данных

Единая информация — разные виды и формы выходных документов

Оформление в соответствии со стандартами

Гибкая адаптация

Внедрение и сопровождение

Технологический процесс и управление производством

В настоящее время одним из самых перспективных направлений обеспечения конкурентоспособности предприятия является повышение эффективности технологической подготовки производства (ТПП) выпускаемых изделий. Необходимость повышения эффективности ТПП объясняется еще и тем, что проектирование технологической документации в большинстве случаев по трудоемкости превосходит разработку конструкторской документации, и CAD/CAM/CAPP ADEM может оказать в этом существенную помощь.

Каждый модуль должен решать свои задачи

Комплекс ADEM состоит из нескольких модулей:

• ADEM CAD — инструмент конструктора, который объединяет в одном конструкторском пространстве все известные методы геометрического проектирования;

• ADEM CAM — подготовка управ­ляющих программ для всех видов станков с ЧПУ;

• ADEM CAPP — система проектирования технологических процессов (ТП), которая позволяет с различной степенью автоматизации проектировать единичные, групповые и типовые технологические процессы по многим направлениям: механообработка, гальваника, сварка, сборка, термообработка и т.д.;

• ADEM Vault — электронный архив технических документов, позволяющий объединить в одном информационном пространстве работу конструкторов, технологов и других лиц, участвующих в конструкторско-технологической подготовке производства;

• ADEM TDM — инструментальная среда, предназначенная для разработки пользовательских приложений.

Дружественный пользовательский интерфейс

Система должна способствовать творческому процессу

Творчество — это воплощение в жизнь чего-то качественно нового, отличающегося неповторимостью, оригинальностью и уникальностью. Такого рода деятельность свойственна не только дизайнеру или конструктору — в современных условиях, характеризующихся быстрой сменой номенклатуры и сокращением сроков выпуска изделий, появлением новых методов обработки материалов и более современного оборудования, разработку технологических процессов тоже можно отнести к творчеству. Инженер-технолог, как творец, при проектировании технологического процесса может разработать несколько его вариантов, а затем выбрать из них тот, который, при прочих равных условиях, позволит изготовить изделие с наименьшими затратами на его производство. И задача системы проектирования — обеспечить технолога соответствующим инструментом. В ADEM CAPP это достигается за счет:

• дружественного пользовательского интерфейса (представление технологического процесса в виде дерева, контекстно-зависимое меню, поддержка механизма drag?and?drop и др.);

• интеграции с другими модулями системы;

• использования эффективных методов и способов модификации структуры и состава ТП;

• возможности сохранения частей ТП (операций, переходов и пр.) с целью дальнейшего их использования;

• возможности использования общей для предприятия нормативно-справочной информации, актуальной в любой момент проектирования.

Информация вводится всего один раз

Информация должна быть введена всего один раз, чтобы в дальнейшем использоваться в соответствии с процессом проектирования. Например, единицы технологического оснащения назначаются только при создании маршрута, а формирование ведомости оснастки и сводных ведомостей оснастки по изделию осуществляется в автоматическом режиме. На некоторых предприятиях технологи?программисты оформляют операции с ЧПУ. Система и здесь защищает пользователя от выполнения двойной работы: технолог составляет маршрут обработки в ADEM CAM, а система, по желанию пользователя, формирует карту наладки, маршрутную и операционную карты, карты эскизов, оформл яет управляющую программу. После создания ТП данные должны быть переданы в систему управления предприятием для того, чтобы запустить ТП в производство. На этом этапе встает вопрос о передаче данных. И здесь ADEM предлагает свое решение: данные из системы могут быть переданы в систему более высокого уровня всеми возможными способами — через ASCII-файл, XML и др.

Расчет режимов резания

Все, что можно рассчитать, должно быть рассчитано

В процессе работы технологу часто приходится производить различного вида расчеты. Это могут быть расчет объема детали и площади поверхности детали (актуальные задачи для ТП гальваники и лакокраски), расчет заготовки, КИМ, нормы расхода основного материала, режимов резания для ТП механообработки, режимы сварки для ТП сварки и сборки и т.д. Объем и площадь поверхности детали автоматически рассчитываются при наличии объемной модели. Входящий в состав ADEM TDM специализированный язык позволяет программировать любой алгоритм, которым может быть описан требуемый расчет.

Хорошим примером служит расчет режимов резания. В ADEM CAPP реализованы два способа расчета режимов резания: табличный, когда используются принятые на предприятии данные по режимам резания, которые могут быть получены опытным или расчетным путем, и расчетный, реализованный по методикам, предлагаемым справочными руководствами и общемашино­строительными нормативами. При формировании сводных ведомостей система считает количество используемой оснастки, нормы расхода по основным и вспомогательным материалам и т.д.

Расчет характеристик 3D-модели

Необходимость получения информации из любой базы данных

В системе реализован стандартный подход к работе с базами данных — SQL-запросы. Это позволяет хранить, искать и использовать стандартную нормативно-справочную информацию. Абсолютно неважно, где находится база данных: локально на клиент­ском компьютере или удаленно на сервере. Также не существует ограничений по используемым СУБД — это может быть и MS Access, и MS SQL Server, и Oracle. В базе данных нормативно-справочной информации используется реляционная схема хранения данных. Все связи в базе данных нормализованы, поэтому можно смело утверждать, что при работе с базой данных исключены такие проблемы, как избыточность, аномалии обновления, аномалии включения, аномалии удаления. Таким образом, можно сказать, что при данной организации пользователь застрахован от ошибок при работе с данными.

С системой ADEM CAPP поставляются все необходимые для работы технолога базы данных нормативно-справочной информации: классификатор технологических операций машиностроения и приборостроения, справочники по оборудованию, материалам, технологическому оснащению и др. Вся работа с базами данных — добавление, изменение, удаление — осуществляется непосредственно в среде ADEM CAPP без открытия дополнительных окон и приложений, что позволяет технологу легко, быстро и удобно управлять этими данными.

Единая информация — разные виды и формы выходных документов

Опыт работы с предприятиями показал, что многие из них жертвуют требованиями стандартов в пользу обеспечения наглядности и простоты заполнения документов. Кроме того, в зависимости от типа производства, даже в рамках одного технологического бюро могут формироваться и маршрутные, и операционные, и маршрутно-операционные технологические процессы. В этих условиях ADEM CAPP позволяет не только автоматизировать процесс формирования, но и произвести некоторую унификацию работ. Используя одни и те же исходные данные для формирования, можно получить различные формы техпроцессов. И наоборот — одну и ту же форму техпроцесса можно получить на основании различных исходных данных.

В ADEM CAPP реализован удобный и гибкий механизм оформления технологических процессов:

• получение маршрутной, маршрутно-операционной и операционной технологий на одном наборе данных;

• выбор ГОСТа на каждый вид технологического документа, вплоть до отдельной операционной карты и/или карты эскизов;

• оформление операционных карт для операций, выполняемых с использованием одношпиндельных и многошпиндельных токарных автоматов (ГОСТ 3.1404-86);

• выборочное формирование технологических документов (МК, КТП, КТТП, ОК, КЭ, ВО и др.);

• создание собственных форм выходных документов.

Формы выходных документов

Оформление в соответствии со стандартами

Информация, содержащаяся в формах технологических документов, является частью информационного обеспечения систем управления предприятием. Поэтому одной из задач при создании системы ADEM CAPP было соблюдение в разрабатываемых технологических документах норм и требований, установленных в государственных стандартах и стандартах предприятий, а также обеспечение оформления технологических документов в соответствии с требованиями ЕСТД и ЕСКД. Модуль ADEM CAD используется не только для формирования эскизов и создания моделей для программирования обработки — в нем непосредственно создаются формы технологических документов. Документы при этом получаются векторные, в точном соответствии с требованиями нормативных документов, поэтому не возникает проблем с подразделениями предприятия, ответственными за качество и правильность оформления документов. Кроме того, как показывает опыт, «нарисовать» форматку в CAD-системе гораздо проще, чем в не предназначенных для этого системах — MS Word, MS Exсel и др., но это отнюдь н е означает, что в системе ADEM  всякий раз нужно рисовать требуемую форматку средствами САD-модуля. Поставка включает широкий набор шаблонов технологических документов в полном соответствии с ЕСТД.

Мастер настройки технологического процесса

Гибкая адаптация

Обычно при внедрении систем проектирования ТП необходима дополнительная настройка под требования конечного пользователя.

Быстрая адаптация осуществляется при помощи мастера настройки технологического процесса. Этот мастер позволяет управ­лять оформлением технологических карт в соответствии с условиями предприятия: устанавливать учетные данные предприятия и фамилии согласующих и утверждающих, определять параметры оформления технологических карт (количество пробелов между операциями, количество пробелов между переходами, шаг нумерации операций и т.д.), осуществлять выбор ГОСТов на каждый формируемый документ и т.д. Выполнение настройки может производиться одновременно по всем технологическим направлениям.

Используя средства и методы инструментальной среды ADEM TDM, можно или незначительно модифицировать процесс проектирования, или произвести более углубленную адаптацию системы под условия конкретного предприятия, или создать свою собственную САПР ТП. Разумеется, создавать свою собственную САПР ТП целесообразно при наличии на предприятии средств и возможностей, например службы САПР ОГТ, АСТПП и др.

Среда разработки ADEM TDM Developer

Внедрение и сопровождение

Любая система САПР требует опре­деленных усилий и затрат при внедрении в процесс производства. Но если CAD-система более-менее законченный продукт (то есть сразу после обучения конструктор может выпускать документацию), то CAM-система требует от пользователя дополнительных затрат. Это и более длительное обучение, и необходимость в адаптации результатов расчета CAM-системы к станочному парку предприятия. А в случае с системой проектирования ТП подобные затраты увеличиваются в несколько раз. Происходит это потому, что заводской технолог работает с гораздо большим количеством информации, чем, например, конструктор. Речь идет и о материалах, и об оборудовании, и о единицах технологического оснащения. К этому можно добавить также традиции проектирования ТП и большое количество форм выходной документации. Из вышесказанного напрашивается вывод: внедрение САРР-системы  — это не просто закупка программного обеспечения, а целый комплекс работ, которые целесообразно проводить при непосредственном участии представителей предприятия.

При внедрении ADEM CAPP на предприятии мы придерживаемся следующих этапов:

1. Подготовительные работы.

На этом этапе работ создается группа, ответственная за внедрение; производится обучение специалистов предприятия, входящих в эту группу; проводится анализ задач, разрабатываются технические задания (ТЗ).

2. Моделирование и пилотный проект.

В соответствии с ТЗ производятся разработка (доработка) настройка проектирующей части системы и тестирование на реальных данных предприятия. Если предприятие имеет свои базы нормативно-справочной информации, то на этом этапе определяются требования к интерфейсам по обмену информацией. Также на этом этапе готовится план обучения конечных пользователей.

3. Непосредственно внедрение.

Наиболее ответственный этап. Как правило, выполняется подготовленными специалистами предприятия, что позволяет не только провести внедрение более качественно, но и значительно сократить его стоимость. На этом этапе осуществляются распределение и конфигурирование рабочих мест, обучение конечных пользователей, формирование справочников и заполнение баз данных (при условии, что предприятие не имеет своей нормативно-справочной базы или этой информации недостаточно).

4. Последующее сопровождение.

Не всегда в процессе пилотного проекта и внедрения можно выявить все нюансы проектирования, поэтому компания проводит гарантийное и постгарантийное обслуживание, к которому относятся и поставка новых версий программного обеспечения, и модификация настроечных данных (сценариев проектирования).

Данный сценарий внедрения был успешно применен на следующих предприятиях:

• ГП «Воткинский машзавод», инструментальное производство. На базе системы ADEM создана САПР ТП сверл, токарных резцов, специального мерительного инструмента и т.д. После формирования выходных документов пользователь получает маршрутные карты, бланк заявки на металл и приемо-сдаточную ведомость;

• ФГУП ПЗ «Машиностроитель» (г.Пермь). При оформлении управляющих программ, наряду с документами, которые рекомендует ЕСТД (карты наладки, карты эскизов), на данном предприятии оформляют специфический документ — карту эскизов переходов. В этой карте последовательно представлены эскизы каждого технологического перехода. Документ формируется автоматически после создания маршрута обработки в модуле ADEM CAM;

• ОАО «Ижавто». Система ADEM на данном предприятии используется на этапе технологической подготовки производства. Проектирование технологических процессов производится по десяти направлениям — механообработка, сборка, гальваника, термообработка и др. Специалистами предприятия были разработаны технические задания на проектирование технологических процессов в системе ADEM по каждому направлению. Адаптация системы состояла в подключении ряда справочников предприятия (оснастка, номенклатура выпускаемых деталей, вспомогательные материалы, оборудование), в автоматическом получении спецификации технологической оснастки и заявки на оснащение. По одному из направлений требовалось импортировать данные по используемой технологической оснастке в файл MS Excel. Специалистами нашей компании совместно со специалистами ОАО «Ижавто» все работы были успешно выполнены; первый этап внедрения системы завершился.

Однако не стоит забывать, что процесс внедрения системы на предприятии будет эффективен только в том случае, когда «верхи хотят, а низы могут» работать по-новому.

Технологический процесс и управление производством

Что такое технологический процесс? Это последовательность технологических операций, необходимых для выполнения определенного вида работ. Наряду с информацией о маршруте, технологический процесс содержит информацию по используемому оборудованию, материальному и трудовому нормированию. Речь идет об информации, которая требуется для систем управления производством. Зачастую на предприятиях между этими бизнес-процессами отсутствует прямая связь. Технолог создает технологический процесс, нормировщик его нормирует, технолог по оснащению оснащает, а затем оператор вводит эти данные с бумажных носителей в систему управ­ления предприятием. Уже на этом этапе возможны ошибки, задержки во времени, что грозит принятием неправильных управленческих решений, необоснованными закупками материалов и т.п. В результате — лишние затраты и, как следствие, повышение конечной цены выпускаемого товара и снижение его конкурентоспособности на рынке.

ADEM предлагает передачу данных из технологического процесса в систему управления предприятием, используя формат описания данных XML. В настоящее время этот наиболее популярный формат передачи данных поддерживается в Microsoft Internet Explorer 5.0; заявлено о его поддержке в СУБД Oracle, MS SQL Server, DB?2, в приложениях MS Office.

Наряду с известными системами планирования и управления предприятием, сегодня появляются специализированные системы для работы именно в производственной среде, к примеру MES (Manufacturing e xe­cution s ystems), которая посредством специфических связей работает с общей ERP?системой предприятия, или BPM (Business Performance Management) и т.д. К грамотному и современному управ­лению производственными процессами сейчас приковано пристальное внимание топ-менеджеров предприятий. Это означает, что поддержка автоматизации широкого спектра технологических работ — верный стратегический курс разработчиков и специалистов по маркетингу CAD/CAM/CAPP-системы ADEM.

«САПР и графика» 4'2004