Опыт внедрения системы САПР SolidWorks в отечественном краностроении
Валерий Столяров 
Вступление
Если, допустим, вы решили заняться музицированием, то сначала выбираете и приобретаете музыкальный инструмент, затем приглашаете опытного настройщика. Параллельно вы овладеваете музыкальной грамотой и решаете, что же вы будете играть и для кого.
Примерно то же самое происходит и при переходе на САПР.
 |
|
Начало (май 2000 года)
Наше предприятие занимается проектированием кранов уже много лет. Раньше все было просто и привычно: госзаказ, соответствующие технические задания и соответствующие планам темпы выпуска продукции. Сейчас ситуация кардинальным образом изменилась: уменьшился госзаказ, нет ни привычных пятилетних планов, ни стабильного государственного финансирования. Чтобы выжить в сегодняшних непростых экономических условиях, мы вынуждены были начать поиск клиентов самостоятельно, в том числе и за рубежом. Клиент, как вы понимаете, имеет сегодня широкий выбор продукции — как российской, так и зарубежной. Плати деньги и покупай, что хочешь и у кого хочешь! В деньгах, как выяснилось, и заключается основная проблема… Не хочет клиент платить лишних денег. Выбирает то, что при одинаковом уровне качества дешевле. Приняв участие в нескольких выставках и тендерах на поставку кранов, мы поняли, что могли бы выпускать продукцию высокого качества, соответствующую мировым стандартам, да еще и значительно дешевле! Но…
Представьте себе отдел главного конструктора (ОГК), где вся работа основана на так называемых традиционных методах проектирования у кульмана. В ОГК есть два компьютера (причем один из них 386-й), которые в лучшем случае используются в качестве печатной машинки. Около десятка конструкторов среднего и пожилого возраста знакомы с персональными компьютерами в основном по компьютерным играм. В отделе главного технолога (ОГТ) из трех 386-х ПК лишь один используется для частичной автоматизации расчетов точек, по которым проводится сопряжение сложных контуров деталей для разработки управляющих программ к станкам с ЧПУ. Так что уровень автоматизации проектно-конструкторских работ находится на нулевой отметке. Вот выписка из приказа генерального директора: «Особенно тяжелое положение сложилось при выполнении плана по новой технике. Техническая документация не отработана и не приведена в соответствие с плановыми заданиями…» К счастью, руководство предприятия оказалось дальновидным и сумело абсолютно правильно «поставить диагноз и выбрать лечение». И дело даже не в качестве конструкторской документации, а в количестве времени, необходимом на ее разработку, и, конечно, в стратегических просчетах компоновки и оценки прочности изделия. Возник извечный вопрос: что делать?
Любое дело начинается с конкретных людей, стоящих у «руля» и обладающих определенной профессиональной подготовкой. В нашем случае это должны быть: во-первых, опытный конструктор-проектировщик и одновременно классный пользователь ПК, а во-вторых, профессионал по компьютерному железу, разбирающийся в САПР. Мне повезло стать идеологом перехода на САПР в ОАО «Сокол». Правда, перед этим мне пришлось 22 года самосовершенствоваться в области создания ракетно-космических комплексов (РКК) и в составе боевого расчета от головного завода-изготовителя 15 ноября 1988 года участвовать в запуске «Бурана» (РКК «Энергия»). Еще 4 года я посвятил программированию для станков с ЧПУ на 4-м ГПЗ. Около года внедрял САПР технологической подготовки производства на Саранском экскаваторном заводе в качестве сотрудника инженерно-технического центра «Витал». Следующие четыре года занимался внедрением программы согласованной инженерной деятельности на АО «АвтоВАЗ» как сотрудник ИПУСС РАН. В приобретении и «оживлении» компьютерного железа мне помогал высококлассный специалист в этой области В.Д.Алексеев, который к тому же прекрасно ориентировался в тонкостях отечественной рыночной экономики.
Конечно, без соответствующего финансирования кардинально решать проблему было невозможно. Поэтому первым шагом на пути к САПР было выделение на нужды конструкторов довольно внушительной для нашего предприятия суммы, а уже следующим — создание и отработка концепции поэтапного внедрения САПР в подразделениях ОАО «Сокол».
Применение «плоского» рисования (AutoCAD, DiaCAD, КОМПАС и т.д.) решало задачу лишь в части автоматизации труда проектировщика. Для комплексного выполнения поставленных задач необходимы были новейшие технологии САПР, позволяющие работать с твердотельными моделями деталей и сборок. Мне было поручено разработать Программу внедрения компьютерных систем и средств конструкторско-технологической подготовки производства конкурентоспособных изделий на ОАО «Сокол». В программе были обозначены: общая сумма финансирования, технические требования к конфигурации оборудования, основные задачи, исполнители и результаты по этапам работ. Выполнение программы было поставлено на контроль руководителя предприятия.
|
|
Выбор системы проектирования
Наши основные партнеры по проектированию работали с системой Pro/Engineer, и было вполне логично начать знакомство с системами САПР мирового уровня именно с этой системы. Система нам понравилась, но когда я представил себе наших проектировщиков в процессе ее освоения, то благорасположение к ней значительно уменьшилось. Главные минусы системы мы увидели в ее англоязычности и в некорректной поддержке российских стандартов. Однако не найдя пока ничего лучшего, мы обратились за консультациями к поставщику этой системы, который находится в Санкт-Петербурге. Нас приняли, как говорится, с распростертыми объятьями, но, к сожалению, показать что-либо конкретное не смогли. Уже в ходе демонстрации моделирования сварных соединений мы поняли, что главное для поставщиков — заключить с нами контракт, а знакомиться с продуктом мы будем потом — во время обучения за дополнительную оплату. К счастью, здесь же, в Санкт-Петербурге, мы параллельно начали знакомиться с системой SolidWorks 2000, о которой ранее лишь читали восторженные отзывы в Интернете. И вот на этом этапе мы, что называется, «почувствовали разницу». Это относилось и к самой системе проектирования, и к ее поставщикам. Нам подробно продемонстрировали возможности системы, показали реализацию сквозных технологий на примере SolidWorks и приложений. Мы очень тщательно обсудили все шаги по освоению и внедрению системы, приняли предложение пройти обучение и реализовать тестовый пилотный проект на двух рабочих местах силами наших конструкторов. Еще больше мы полюбили систему SоlidWorks, когда нам предложили попробовать спроектировать конкретную деталь из нашей тематики. В течение нескольких часов мы овладели инструментальными средствами системы, которые покорили нас своей дружелюбностью по отношению к пользователю. Боюсь даже предположить, сколько времени потребовалось бы нам для овладения приемами работы с Pro/Engineer. В дальнейшем наши самые смелые мечты по внедрению системы воплотились в жизнь. К тому же мы смогли сэкономить значительные средства на приобретении программ-партнеров SolidWorks, так как аналогичные модули Pro/Engineer стоят значительно дороже, хотя, возможно, они имеют преимущества по функциональным возможностям. Итак, мы выбрали SolidWorks 2000, поскольку убедились, что эта система оптимально подходит нам для задач проектирования кранов и сварных конструкций.
|
|
Обучение
Как уже говорилось, наша команда проектировщиков на три четверти состояла из производственников без навыков работы на компьютере. Поэтому обучение мы проводили в несколько этапов. На первом этапе мы пригласили специалиста SolidWorks, который за неделю преподал нам азы проектирования в указанной системе. Говорить о мастерстве преподавателя и прекрасной методической документации по обучению SolidWorks можно очень долго и с удовольствием. Дабы не занимать вашего времени, скажу лишь, что результат обучения превзошел мои самые радужные ожидания. Я ведь прекрасно представлял уровень компьютерной грамотности обучающихся и сложность поставленной задачи. К тому же не могу не отметить как отношение к обучаемым, так и приемы обучения. Нам был симпатичен преподаватель от SolidWorks, который был готов терпеть наших «дубовых» пользователей и иногда даже делал им комплименты. Нам понравилась твердая линия преподавателя на проведение обучения по общему курсу, не отвлекаясь на наши производственные проблемы. В результате (мое любимое слово — результат) мы получили сертифицированных пользователей SolidWorks и еще трех подготовленных специалистов. Конечно же, идеальным вариантом было бы постоянное присутствие преподавателя от SolidWorks в течение всего времени освоения системы. Но в реальной жизни это невозможно. Поэтому мы выбрали вариант разового недельного обучения с короткими консультациями по телефону и общением с поставщиком системы для разрешения наших проблем по электронной почте в ходе последующего месячного тестирования программы. Наши пожелания к SolidWorks — русифицировать все партнерские приложения; обучение проводить двумя преподавателями, один из которых должен специализироваться на чертежах; очень серьезно подходить к специализации обучения (в нашем случае — это моделирование сварных швов и их корректное представление на чертежах).
Около месяца мы варились в собственном соку и только потом поняли, что необходимо дальнейшее совершенствование. Кроме того, несмотря на прекрасно проведенное обучение, необходимого количества подготовленных специалистов, с навыками практической работы на SolidWork, для проведения широкомасштабных проектно-конструкторских работ по «безбумажной» технологии на нашем предприятии не было. Выход мы нашли следующий: обратились за помощью к сотрудникам одного из крупнейших промышленных предприятий нашего региона, искушенным во всякого рода «электронных примочках». Работа стала производиться в несколько потоков, и за короткий срок мы достигли хорошего практического результата. В качестве иллюстраций к моей статье вы можете увидеть реальные модели наших изделий, созданные в SolidWorks 2000 руками наших специалистов в течение двух месяцев после обучения.
Помимо конструкторского подразделения мы начали внедрение САПР и в технологических подразделениях, где основное внимание уделяется подготовке производства. Мы начали расширять свой кругозор и заинтересовались специализированными приложениями — партнерами SolidWorks в области разводки и изготовления жгутов. Этого требовала жизнь, так как до этого времени САПР и бортовая кабельная сеть (БКС) для нас были две «вещи несовместные». К сожалению, мы пока не имели возможности непосредственно ознакомиться с работой EmBassy-приложения, но здесь предстоит еще работать и работать. Нам говорили, что есть такие партнерские приложения SolidWorks, которые могут творить чудеса, увязывая электрические схемы и их твердотельное представление в моделях, осуществлять разводку жгутов и кабелей напрямую в сборках SolidWorks с получением сопутствующей документации и пр. Наверное, нам это пока недоступно и с точки зрения финансирования. Но актуальность внедрения и использования таких подсистем не вызывает сомнения.
|
|
Заполнение базы знаний
Для оптимальной организации процесса проектирования наших изделий мы создали на сервере иерархическую систему каталогов крана и организовали доступ к ним по сети. Заполнение базы мы частично провели силами специалистов сторонних организаций (стрела, цилиндры выдвижения и рама основная — около 900 твердотельных моделей деталей и сборок за 2,5 месяца). Другая часть базы постепенно заполнялась нашими конструкторами (кольцо переходное, цилиндры подъема и др. — примерно за 2 месяца). После принятия работ от субподрядчиков руководство предприятия решило продолжить совместную работу с ними с упором на динамическое моделирование гидросистемы стрелы крана и ее прочностных расчетов.
|
|
Наши трудности
Компьютерное железо
Хорошо, если в команде есть профессионал по железу. Нам в этом смысле повезло. Наш специалист уже имел опыт работы с надежной фирмой, и мы смогли выбрать оптимальный вариант конфигурации оборудования и установить его собственными силами.
|
|
Планирование рабочих мест
Эту проблему мы успешно решили, хотя потратили значительное время на выбор оптимального варианта расположения рабочих мест проектировщиков.
|
|
Сеть и администрирование
Организацию сети мы провели также своими силами. Много хлопот нам доставила организация безопасного доступа к каталогам пользователей. Профессионалы подсказали нам систему администрирования, позволяющую оптимально использовать результаты труда проектировщиков. Все детали и сборки хранятся в единственном экземпляре на сервере, а пользователи работают (создают и корректируют их) только по сети с любого ПК.
|
|
Создание команды
Наиболее сложный вопрос при практическом внедрении системы САПР на предприятии — это создание команды квалифицированных проектировщиков, разбирающихся как в системе САПР, так и в предмете проектирования. Здесь у нас пока еще все впереди, поскольку квалификация молодых специалистов, имеющих хоть какой-то практический опыт проектирования при помощи компьютера, — низка. А старшее поколение, знающее наши изделия «от и до», не имеет достаточного практического навыка работы на компьютере. Здесь нам предстоит еще очень большая работа и с самарскими вузами, готовящими специалистов для нашего предприятия.
|
|
Заключение
Через три месяца работы по автоматизации проектирования подводить итоги рано. Но мы пока довольны системой проектирования SolidWorks 2000 и предполагаем в ближайшем будущем приобрести и внедрить ее приложения и партнерские программы:
- CosmosWorks-Basic;
- SolidWorks Specification;
- Библиотека стандартных элементов: Крепеж;
- Библиотека стандартных элементов: Прокатный сортамент ;
- Библиотека стандартных элементов: Подшипники;
- Допуски и посадки.
Наши пожелания компании SolidWorks очень просты и понятны:
- постоянно совершенствуйте свои программные продукты;
- сохраняйте атмосферу дружелюбия по отношению к заказчикам и пользователям, которая у вас сейчас существует;
- русифицируйте все свои приложения;
- сделайте возможным прямой импорт из всех систем проектирования ;
- постоянно держите руку на пульсе проектов своих нынешних и потенциальных заказчиков.
- как можно быстрее займите соответствующую нишу в учебном процессе высших учебных заведений.
Трудностей в работе пока хватает — но мы не боимся их, поскольку выбрали себе надежного партнера в лице компании SolidWorks-Russia. Работая совместно, мы достигнем намеченного результата!
«САПР и графика» 10'2000
