11 - 2000

Опыт применения программных комплексов САПР T-FLEX в учебном процессе

Александр Попов

Кафедра «Технология машиностроения» Камышинского технологического института Волгоградского государственного технического университета готовит специалистов для нужд предприятий города и района по специальности 120100 «Технология машиностроения». Камышинский технологический институт молод, ему только 8 лет, кафедре «Технология машиностроения» — 4 года, лаборатории САПР — столько же. За это время лаборатория прошла долгий путь: от одного-единственного компьютера, оснащенного пиратскими версиями AutoCAD 10 и QuadroPro, до мощной, хорошо оснащенной лаборатории с лицензионным программным обеспечением, квалифицированным преподавательским и инженерным составом и, конечно, со студентами, делающими сложные расчетно-проектировочные работы. У нас создана хорошая методика преподавания дисциплин САПР, разработаны десятки лабораторных работ, ведется научно-исследовательская работа. В настоящий момент лаборатория имеет шесть компьютеров Pentium II 266/64 Mбайт, пять компьютеров Pentium III 500/64-128 Mбайт, цветной струйный плоттер А1, лазерный принтер. В лаборатории установлено лицензионное программное обеспечение — десять рабочих мест с T-FLEX CAD 3D, десять рабочих мест с T-FLEX «ТехноПро», университетские и студенческие копии ANSYS и ADAMS. Лаборатория только за последние полтора года провела семинары для специалистов города с участием фирм «Топ Системы», CAD-FEM, TopS (Unigraphics, SE, SW), «ФОРС» (ERP-системы). Специалисты лаборатории ведут активную работу с предприятиями по развитию САПР, подготовке специалистов, решению проблем предприятий.

В 1998 году перед лабораторией была поставлена задача определиться с программным обеспечением и найти возможность перейти на его лицензионные версии для обеспечения учебного процесса. В этой статье мы хотим поделиться опытом, приобретенным нами за это время, — он может стать очень полезным для других российских вузов.

Прежде всего мы определили критерии выбора ПО САПР:

  • студент должен иметь возможность создавать чертежи в соответствии с ЕСКД, 3D-модели и сборки. Обязательно необходима возможность параметризации чертежа и моделей. Кроме того, все это желательно иметь в одной системе, так как лишнего времени на освоение двух-трех пакетов у студента нет;
  • CAD-система должна быть русифицированной, с хорошим Help, поскольку часть студентов не знает английского, а работа вслепую неэффективна;
  • CAD-система должна быть полнофункциональной: вариант, когда для вузов предлагается урезанная версия, нам кажется не очень честным — в итоге окажется проще использовать пиратское ПО, что вузы в большинстве случаев и делают;
  • системы должны быть доступны по цене — в компьютерном классе необходимо 10-12 рабочих мест. Если стоимость такой лицензии превысит стоимость трех-четырех компьютеров, то большинство вузов, по крайней мере провинциальных, вряд ли это осилят. Мы не получаем подарки вроде компьютерных классов от IBM, поэтому чаще всего все закупается на собственные средства института, а зарплата большинства преподавателей не превышает 50 долл. Какие уж тут 5 тыс. долл. на программное обеспечение, это почти годовая зарплата кафедры. Проще содрать его с «митинских» CD и купить компьютерный класс или хороший плоттер, либо хотя бы подкормить нищего преподавателя. Это касается и того, какую приобретать разработку — российскую или западную. Зарубежные разработки чаще всего более привлекательны (для этого в них вложены соответствующие средства), но вот с поддержкой, особенно на периферии, дела обстоят хуже (на телефон, Internet и командировки в Москву истратишь больше, чем стоит сам пакет). Поэтому проще разобраться во всем самостоятельно. Но заниматься самодеятельностью за такие деньги не хочется, особенно если существует несоответствие с ЕСКД. Полагаем, что лучше купить российскую разработку, которая в несколько раз дешевле, а потом по телефону решать все проблемы с непосредственным разработчиком;
  • студент-машиностроитель должен уметь программировать элементарные задачи. Это является как требованием стандарта на специальность, так и требованием жизни на небольших предприятиях: понятно, что далеко не всякое КБ со штатом в десяток человек может позволить себе своего программиста. Поэтому Visual Basic for Application (VBA) в САПР стал для нас спасением: один язык и море возможностей (весь Office, CAD и т.д.). Теперь все свои наработки можно не только запрограммировать, но и профессионально оформить;
  • весьма желательно, чтобы CAD-система была интегрирована с CAM-системами. Мы ведь работаем не на заводе, где могут потребоваться какие-то супервозможности от технологической подготовки в уникальном пакете — нам в первую очередь важны минимальная стоимость, простота и достаточный диапазон самых элементарных возможностей.

Откровенно говоря, наш поиск не был долгим. С учетом требований полнофункциональности, стоимости и VBA выбора у нас практически не было, так как VBA имелся в наличии только у одной российской разработки — T-FLEX CAD.

Ничего не имея против систем ADEM и КОМПАС, скажем сразу, что для нас, преподавателей-машиностроителей, вообще близка по духу фирма «Топ Системы». Специалисты из МГТУ «Станкин» прошли ту же школу, что и мы, поэтому прекрасно понимают наши проблемы и интересы, идут нам навстречу во всем.

Нас еще привлекло и то, что «Топ Системы» совместно с партнерами из фирмы Группа «Вектор» перекрывают все необходимые CAD/CAM-системы.

Итак, мы приобрели сетевую лицензию на 10 полнофункциональных рабочих мест T-FLEX CAD 3D по весьма скромной цене. Зимой мы получили для апробирования систему T-FLEX «ТехноПро», а к началу осеннего семестра приобрели 10 рабочих мест T-FLEX «ТехноПро», причем это не учебные или облегченные версии, а полноценные, со всеми возможностями и функциями.

Иначе дело обстояло с закупкой CAE-систем. Бесконечно уважая наших разработчиков, отлично понимая их финансовые возможности, ни на секунду не сомневаясь в достоинствах нашего ПО, нам, преподавателям, ужасно хочется найти пару тысяч долларов для приобретения продукта класса WinMachine. Ну нету их у нас, этих тысяч на программы! Сейчас необходим выход на самый «верх» в поисках финансовой поддержки, чтобы эта система пришла в каждый вуз — без этого не будет прогресса в подготовке специалистов для машиностроения.

Хотелось бы отметить, что фирма CAD-FEM (хоть я очень сомневаюсь, что им на это «загнивающие капиталисты» дали сундук с долларами) находит возможность поставлять свое ПО, активно поддерживает сеть вузов и даже, как мне кажется, не очень огорчается, если мы тут же не приводим покупателей с предприятий. В итоге у нас есть системы ANSYS и ADAMS. Хотя они не русифицированы, что создает определенные проблемы студентам, но зато есть множество лабораторных работ на русском языке и активная поддержка. Готовый лабораторный цикл — это клад для преподавателя, поскольку не надо тратить годы на их разработку, а можно внедрять с ходу. К тому же эти системы отлично подходят для научных исследований, а поскольку они сертифицированы по ISO 9000, то нет проблем с публикациями за рубежом.

Однако купить и достать можно что угодно, но ведь все это нужно еще и внедрить.

Несколько выпусков наших студентов честно осваивали AutoCAD 10-14, но максимум, чего мы добились, — это сборочные чертежи. Параметризация, 3D-моделирование, анимация кинематических моделей конструкции были только мечтами: времени на это, при том количестве курсовых проектов и двух дипломных работах (бакалавра и специалиста), что есть у студентов-машиностроителей, совершенно не хватало.

За один семестр с системой T-FLEX CAD 3D (еще не освоенной самими преподавателями, без методического материала) мы получили такие результаты, которых, честно говоря, не ожидали! Выполнив несколько лабораторных работ, студенты-пятикурсники научились делать 2D-чертежи, их параметризацию, 3D-модели, кинематику, анимацию движения и параметризацию размеров и положения, 3D-сборки из нескольких деталей, а также сделали 3D-модели инструмента для курсовой работы (протяжки, фасонные резцы, фрезы). В следующем семестре, в рамках лабораторных работ по дисциплине «CAD/CAM-системы», группа из 17 студентов работала над сложным проектом. В результате за два месяца, то есть за восемь двухчасовых лабораторных работ, они создали сложную сборку — 3D-модель поворотной рамы и телескопической стрелы автомобильного крана (более 600 деталей и узлов)! Совместная работа над проектом, когда они зависимы друг от друга, дала выпускникам неоценимый опыт, который нельзя получить с помощью иных форм обучения, ведь на предприятии им придется работать именно так — в коллективе.

В заключение отметим, что начиная с этого года T-FLEX CAD осваивается на втором курсе, а с третьего курса мы попробуем связывать параметры чертежа с расчетными программами в Microsoft Excel (с самостоятельно разрабатываемым интерфейсом на VBA). В планах на будущее — покупка T-FLEX ЧПУ, T-FLEX «Раскрой» и других систем, так как мы хотим научить студентов создавать готовые расчетно-проектировочные системы по инструменту, технологии и т.д.

«САПР и графика» 11'2000