7 - 2004

PowerINSPECT: подтвержденное качество

21 апреля фирма Delcam, ведущий английский разработчик CAD/CAM-систем, была награждена Королевской премией за инновации в знак признания ее заслуг в области создания и развития перспективной программы PowerINSPECT, а в прошлом году компания получила данную премию за программу ArtCAM для гравировки. Королевские премии — самые престижные премии в Великобритании в области бизнеса, и лишь немногие из тех компаний, которые ежегодно подают заявки на участие в конкурсе, соответствуют его стандартам.

PowerINSPECT — предназначена для контроля прототипов, оснастки и образцов продукции путем сравнения с CAD-моделью. Программа работает с различными типами измерительных устройств, включая стационарные координатно-измерительные машины (КИМ), переносные измерительные манипуляторы, оптические и лазерные системы. PowerINSPECT позволяет получать протоколы измерений, которые содержат иллюстрированные, графические и табличные данные либо в соответствии с международными стандартами, либо в формате, заданном пользователем. Быстро получая отчеты в легко читаемом формате, пользователь скорее выявляет ошибки, что позволяет исправить их с меньшими затратами. Система PowerINSPECT отличается чрезвычайной гибкостью, что обеспечивает всех участников процесса сбора и анализа данных измерений точной информацией в максимально понятном для них формате.

Если прежде контроль качества был основан на сравнении изделия с чертежами, то в по­­с­лед­нее время трехмерные CAD-модели стали использоваться на производстве вместо чертежей. Большая часть конструкторских данных сегодня передается субподрядчикам в виде CAD-моделей, а не чертежей, поэтому для проверки точности изготовления деталей более эффективно и надежно использовать те же CAD-модели, а не выпущенные на их основе чертежи.

Кроме того, практически во всех отраслях промышленности увеличивается сложность используемых деталей. Например, во внутренней отделке автомобиля в настоящее время используются детали с плавными криволинейными поверхностями (а не «коробчатые» формы, как всего несколько лет назад), и такие детали практически невозможно точно описать с помощью плоских чертежей. Понятно, что любая неопределенность в чертежах снижает надежность всей процедуры контроля качества, а с ростом сложности геометрии деталей повышаются затраты времени на организацию и проведение контроля, поскольку значительно увеличивается количество точек, в которых необходимо проводить измерения.

Как ведущий специалист в области разработки программных решений для производства, фирма Delcam plc не могла не отметить, что многие пользователи ее систем моделирования и механообработки стали часто сталкиваться с проблемами в плане проверки точности изготовления деталей со сложной геометрией. Во многих случаях именно процесс контроля превращался в фактор, препятствующий дальнейшему сокращению сроков поставки деталей. Более того, этот процесс сопровождался повышением требований к квалификации специалистов, производящих измерения и анализирующих протоколы измерений.

И хотя основной задачей при разработке программы Power­INSPECT было обеспечение возможности сравнения детали с CAD-моделью, одновременно решались и проблемы упрощения и ускорения процедуры контроля. На первом этапе разработки было также принято решение об аппаратной независимости разрабатываемого программного обеспечения. Известно, что сегодня большинство подобных систем работают только с измерительными устройствами определенного типа, поэтому компании, имеющие измерительные машины от разных производителей, вынуждены обучать персонал работе с различными программными средствами, что вызывает дополнительные сложности при создании единого формата протоколов измерений.

На начальном этапе разработки PowerINSPECT главные усилия специалистов Delcam были сосредоточены на создании алгоритмов контроля сложных поверхностей. В последующие релизы программы были введены новые возможности контроля призматических элементов, сечений и кромок. Для всех типов измерений Power­INSPECT предлагает, во-первых, быстрый и простой интер­активный метод сбора необходимых данных, а во-вторых, широкие возможности по настройке генерируемых отчетов. При проведении измерений CAD-модель детали появляется на экране компьютера, а результаты измерений сразу же отображаются на этой модели, поэтому пользователь всегда может быть уверен, что измерение произведено в нужной точке. Такая мгновенная обратная связь позволяет пользователю принять незамедлительное решение о необходимости дополнительных измерений в потенциально проблемных областях.

Хотя программа PowerINSPECT сегодня является наиболее успешным продуктом для Delcam, ожидается ее значительное усовершенствование в будущем. Понятие «культура качества» означает, что компании-производители в борьбе за новые заказы уже не могут опираться только на свою хорошую репутацию — они должны подтверждать качество продукции с помощью понятных формализованных процедур. В таких областях промышленности, как, например, аэрокосмическая и медицинская, все субподрядчики должны удовлетворять весьма жестко регламентированным стандартам качества. Но даже там, где такие требования пока отсутствуют, производителям приходится уделять все больше внимания вопросам контроля качества. Кроме того, внедрение автоматизированных роботизированных линий изготовления и сборки изделий предъявляет повышенные требования к качеству всех деталей. Значительные отклонения размеров деталей от номинала на таких линиях приводят к их остановке, и потому становится крайне актуальным сплошной контроль комплектующих.

На выставке Control Show, которая состоялась в г.Синсхейме (Германия) с 11 по 14 мая, фирма Delcam plc продемонстрировала новую версию программы для обработки результатов измерений PowerINSPECT с модулем On-Machine Verification (OMV). В этой версии появилась возможность программирования последовательности измерений на станке с ЧПУ в offline с полностью интегрированной визуализацией и проверкой на столкновения, что позволяет минимизировать затраты времени на проведение контроля. В новой версии сохранились все достоинства предыдущих релизов программы PowerINSPECT для работы с КИМ различного типа — возможность легко и быстро проводить сравнение оснастки и деталей с исходными CAD-моделями, получать исчерпывающие и понятные даже неспециалистам протоколы измерений. Все это позволяет сократить затраты времени на контроль точности и принимать решения, не отходя от координатно-измерительной машины или станка.

Наиболее выгодной возможность проведения контроля прямо на станке станет для тех компаний, которые не располагают координатно-измерительным оборудованием. Известно, что большинство современных станков в базовой конфигурации или опционно комплектуются измерительными головками для установки заготовок, а с помощью новой версии PowerINSPECT эти же головки можно будет использовать и для контроля точности — с самыми минимальными дополнительными затратами. Возможность offline-программирования последовательности измерений означает, что контроль точности на станке можно будет проводить с кратковременными перерывами в процессе обработки.

Технология On-machine verification способна обеспечить значительную экономию времени, поскольку качество обработки можно контролировать на всех этапах технологического процесса, то есть ошибки могут быть выявлены на самых ранних стадиях, а их устранение обойдется довольно дешево. Так, уже после черновой обработки можно убедиться, что оставлен правильный припуск на последующие этапы, вместо того чтобы обнаружить этот брак после финишной обработки детали. Аналогичным образом можно быстро оценить повреждения, вы­званные, например, поломкой фрезы, и сразу же принять решение либо об их устранении, либо об отбраковке детали.

Фирмы, имеющие координатно-измерительное оборудование, тоже могут получить значительные выгоды от использования технологии контроля непо­средственно на станке. Если, например, деталь после обработки переносится на КИМ и контролер обнаруживает ошибку, то деталь необходимо вернуть на станок, заново ее закрепить и доработать. Переделка любых деталей и в общем случае требует немало времени, а на больших деталях (в частности, на штампах для кузовных деталей автомобилей) это может вылиться во многие часы. Кроме того, ошибки при повторной установке детали на станке в целях доработки могут привести к новым, еще более серьезным ошибкам, а следовательно, к еще более значительным потерям времени. При использовании же технологии On-machine verification контроль точности изготовления детали может выполняться на всех промежуточных этапах, а контроль с помощью КИМ — только на послед­нем этапе, после финишной обработки детали. Это позволяет сэкономить время и уменьшить количество брака.

Среди пользователей программы PowerINSPECT следует упомянуть такие известные компании, как Ford, General Motors, Caterpillar и GKN-Westland Helicopters. Эта программа используется также FIA — организацией, проводящей гонки чемпионата «Формула-1», для проверки соответствия болидов тем размерам, которые установлены правилами соревнований.

«САПР и графика» 7'2004