11 - 2001

Победители конкурса проектов SolidWorks 2000

Александр Антонов, Андрей Куликов, Елена Мурованная

Качество работы любой компании, занимающейся внедрением САПР на отечественных предприятиях, определяется отнюдь не количеством проданных ею лицензий программного продукта, а реальными проектами, выполненными на этих предприятиях, так как именно это является конечным результатом внедрения новых технологий и определяет быстроту возврата инвестиций. Компании очень часто помещают в отчетах о своей деятельности информацию о количестве проданных лицензий, однако общее число продаж является лишь внешним атрибутом успеха той или иной системы либо ее реселлера. По-настоящему ценен опыт реального внедрения в производство, когда CAD-система на практике используется для проектирования новых изделий. При демонстрации систем потенциальным заказчикам компании очень часто приводят примеры успешного внедрения на предприятиях США и Западной Европы. Этому факту можно найти несколько объяснений, главными из которых являются традиционная закрытость отечественных разработок, а также отсутствие значимых проектов, от начала до конца выполненных в одной системе. Организуя конкурс проектов 2000 года, выполненных в САПР SolidWorks, компания SolidWorks Russia стремилась снять покров неизвестности в этой области и доказать всем, да и самим себе, что и в России стало реально возможным использование передовых западных информационных технологий на конкретных предприятиях. Тем более что количество реальных внедрений и разнообразие областей применения системы SolidWorks позволяли надеяться на активность со стороны пользователей.

Среди всего представленного многообразия проектов, заявленных на конкурс, жюри хотелось не только выбрать самый сложный, но и отметить характерные особенности каждого. Сегодня мы ознакомим читателей с некоторыми из этих работ.

Специально стоит отметить проект Уральского автомоторного завода. В системе SolidWorks там был разработан автомобильный дизельный двигатель для ЗиЛ-131. Этот проект, как и проект авиационного двигателя разработки Сибирского политехнического университета, действительно выполнен на мировом уровне и давно уже известен всем пользователям системы SolidWorks по рекламным материалам. Это и неудивительно, поскольку такие проекты на деле демонстрируют возможности системы по комплексной разработке изделия.

По словам Александра Николаевича Маслакова, заместителя главного конструктора ЗАО «УАМЗ» (г.Новоуральск Свердловской области), SolidWorks была выбрана ими потому, что обладает очень хорошими возможностями по созданию 3D-моделей. Моделирование здесь осуществляется очень естественно, программа разработана с учетом специфики работы инженера-конструктора. Время разработки изделий сократилось в два раза, производственные затраты снизились на четверть, количество ошибок сократилось на 20%. Специалистами УАМЗ была выполнена сборка объемом около 1500 деталей, многие из которых имели сложную форму (картер, головка блока цилиндров и т.д.). Это говорит о высоких функциональных возможностях программы SolidWorks при работе с объектами сложной формы.

При проектировании двигателя средствами SolidWorks в новой конструкции было введено много усовершенствований, в том числе изменена конструкция и оптимизировано расположение форсунок впрыска топлива. Теперь используется один тип форсунок на двух различных двигателях, что обеспечивает значительное сокращение производственных затрат.

По условиям конкурса (все проекты должны были быть выполнены в 2000 году) проект УАМЗ не рассматривался как претендент на победу, но был отмечен специальным призом за достойное представление российских пользователей системы SolidWorks на международных конкурсах проектов. Остается только пожелать, чтобы такие проекты появлялись как можно чаще, чтобы российские разработчики смогли стать «законодателями мод» — с точки зрения сложности и оригинальности разработок.

ФГУП НПО «Агат» (г. Москва) представило на конкурс проект пульта управления прибором. Основную часть конструкции пульта составляют детали из листового материала. Вся разработка произведена одним человеком. За короткие сроки выполнена и поисковая, и проектировочная часть работы. Но главная особенность проекта заключалась в том, что к началу обучения работы с системой SolidWorks исполнитель проекта, ведущий конструктор с многолетним опытом работы, был абсолютно незнаком с персональным компьютером, и «двойной клик» или даже простое движение мыши вызывало у него некоторые затруднения. Владимир Павлович Кошелев, начальник отдела информационно-аналитического центра НПО «Агат», комментируя данный проект, сказал: «Для того чтобы выполнять работы в нужном объеме и с требуемым уровнем качества, мы обратили свой взор к САПР. Мы внимательно изучили возможность применения таких систем 3D-моделирования, как Unigraphics, CATIA, Pro/Engineer, и других. Однако поскольку основными пользователями системы должны были стать люди, незнакомые с ПК и не знающие английского языка, становится понятно, почему мы остановили свой выбор на САПР SolidWorks. Данная система по общему критерию «цена/русификация/поддержка ЕСКД/доступность в освоении», по нашему мнению, превосходит все рассмотренные нами ранее системы. В результате внедрения САПР SolidWorks резко сократились сроки выпуска конструкторской документации. Так, например, за пять месяцев было проработано три варианта пультового прибора, что недостижимо при использовании традиционных методов проектирования».

Приборостроение — одна из основных отраслей применения SolidWorks. За кажущейся простотой внешних форм часто скрываются комплектующие детали с очень сложной геометрией. В ограниченном объеме необходимо скомпоновать целый ряд электрических плат и механических устройств, обеспечив при этом минимальные зазоры. Проекты Раменского приборостроительного конструкторского бюро, представленные на конкурс, являются характерными для большинства предприятий данной отрасли. В данном случае особо привлекали скорость освоения системы и комплексность подхода при решении проблем конструирования. Выступая на конференции пользователей САПР SolidWorks, Евгений Александрович Исаков, главный специалист ФНПЦ «Раменское приборостроительное конструкторское бюро» (г.Раменское Московской области), отметил: «САПР SolidWorks, благодаря русификации и простому интерфейсу пользователя, очень удобна в обращении. Ее применение на 30-40% сократило время разработки наших приборов и позволило избежать ошибок, которые обычно проявляются только при изготовлении опытного образца. Это позволило снизить цену опытного образца и повысить качество разработок».

Горное оборудование на конкурсе проектов представлено разработкой компании «Соколовская-Центр». Еще недавно сборка, состоящая из 850 деталей, была в диковинку для электронного моделирования. Проект линейной части угледобывающего комплекса КМЛ-220/480 полностью выполнен в системе SolidWorks.

По словам представителей компании «Соколовская-Центр», SolidWorks была выбрана ими как безусловный лидер по критерию «цена/поддержка ЕСКД/русификация/привычный интерфейс». Применение САПР SolidWorks дало возможность резко сократить время выпуска конструкторской документации. Использование 3D-моделирования позволило определить точную траекторию движения крепи при ее доставке к месту монтажа. Уменьшились капитальные затраты на прохождение монтажной камеры в шахте — потребная ширина камеры снизилась с 9,0 до 7,8 м.

В процессе работы рассмотрены вопросы управления агрегатом и выполнен ряд компоновочных задач. Особого внимания заслуживает то, что вся чертежная документация на проект выполнена в полном объеме и в полном соответствии с отраслевыми стандартами.

САПР SolidWorks широко используется во всем мире для проектирования медицинского оборудования и инструментов. На нашем конкурсе эту отрасль достойно представила компания «Геолинк-Электроникс» (г.Москва). Проект специализированного монитора выполнялся по уже имеющейся конструкторской документации. Благодаря моделированию его в 3D-пространстве был найден целый ряд ошибок до начала производства оснастки. Практически каждая из деталей этого относительно небольшого проекта заслуживает особого рассмотрения, поскольку все они насыщены конструктивными элементами и имеют сложную форму.

Проект портативной радиостанции представляет собой наглядный образец использования передовых технологий. Весь проект, от дизайна внешнего вида до производственной оснастки, выполнен с использованием САПР SolidWorks и ее партнерских приложений. Элементы корпуса являются довольно сложными геометрическими моделями, полученными путем гибридного моделирования (сочетание твердотельного и поверхностного моделирования). Ряд решений и находок, использованных при построении модели, является оригинальным и отражает незаурядную фантазию исполнителя. Было создано несколько вариантов макетов изделия для оценки удобства их внешних форм с использованием технологии быстрого прототипирования. Обработка формообразующих производилась с использованием станков с ЧПУ на основании программ, полученных непосредственно с математических моделей. В настоящее время идет активная подготовка к серийному выпуску этой радиостанции.

Андрей Владимирович Шинкаренко, инженер-конструктор ООО «Геолинк-Электроникс», сказал: «Применение САПР SolidWorks позволило резко сократить время выпуска конструкторской документации на изделие, даже с учетом внесения многочисленных изменений в ходе разработки. В результате этого мы опережаем своих конкурентов, предлагая свои новые разработки на рынок значительно раньше них. Система SolidWorks легко осваивается людьми, никогда ранее не работавшими за компьютером, и становится основной для большинства конструкторов нашей компании».

Автомобилестроение является одной из наиболее эффективно реагирующих на применение CAD-технологий отраслей. Но в данном случае заслуживает внимания даже не сам проект карьерного самосвала БелАЗ-7555, а неординарное использование системы САПР.

Дело в том, что производительность системы позволила специалистам компании SPES International (г.Минск) осуществить моделирование большой сборки не только для создания изделия, но и для выпуска документации по его эксплуатации. Кроме того, в данном проекте наиболее наглядно представлен принцип «черного ящика» — когда в сборке верхнего уровня подсборка представлена лишь ассоциативно связанной с ней обстановочной деталью. При такой работе значительно экономятся машинные ресурсы и повышается эффективность работы над проектом (при сохранении его единой структуры). Так, собственно основная сборка большого карьерного самосвала содержит примерно такое же число компонентов (около 250), что и сборка передней оси того же самосвала. По словам авторов проекта, с помощью САПР SolidWorks им удалось сделать именно то, что и требовало от них руководство.

Отрасль тяжелого станкостроения на конкурсе была представлена пользователями SolidWorks из Украины. От ЗАО «Ново-Краматорский машиностроительный завод» (г.Краматорск, Украина) на конкурс поступило сразу несколько проектов, каждый из которых заслуживает отдельного разговора. Этот конкурс мог реально превратиться в конкурс тяжелых станков. После длительного обсуждения приоритет был отдан проекту гидравлического пресса для ковки, штамповки и прессования усилием 35 тыс. т. Данный проект очень впечатляет не только габаритами, но и объемом сборки — 1863 детали. На проект было затрачено полтора месяца. Непосредственно на моделирование в SolidWorks — три недели. При традиционных методах работы время проектирования составило бы около шести месяцев.

Представители «Ново-Краматорского машиностроительного завода» Андрей Витальевич Денисов и Ирина Ивановна Калганова отметили, что именно САПР SolidWorks позволила им успешно работать с большими сборками в реальном масштабе времени.

Организаторы конкурса с удовольствием отметили, что для демонстрации проекта было создано несколько видеороликов. Это отражает одну из перспективных тенденций нашего времени — создание интерактивных руководств пользователя.

В настоящее время количество лицензий SolidWorks и его приложений по инженерным расчетам, подготовке производства и создания управляющих программ для станков ЧПУ на НКМЗ значительно возросло.

По итогам конкурса проектов, созданных с использованием САПР SolidWorks, мы сделали для себя несколько очень важных выводов:

  1. SolidWorks реально работает в различных отраслях промышленности не только за рубежом, но и в СНГ.
  2. Период внедрения SolidWorks на предприятиях составляет в среднем от трех до восьми недель.
  3. SolidWorks очень быстро окупается и начинает приносить отдачу.
  4. SolidWorks стал своеобразным стандартом простоты интерфейса пользователя: работая за компьютером, конструктор думает не о том, какие команды и в какой последовательности он будет использовать, а размышляет над техническими особенностями проекта.
  5. SolidWorks уже давно вышел из «детского» возраста и перестал быть новичком среди «грандов» САПР. Сегодня ему по плечу задачи практически любой степени сложности.
  6. SolidWorks активно развивается. В процессе подготовки данной статьи к печати мы получили новую версию — SolidWorks 2001 Plus, обладающую еще большими техническими возможностями. Она будет поставляться всем пользователям SolidWorks, находящимся на техническом сопровождении, — Subscription Service.

Компания «SolidWorks Russia» благодарит всех участников конкурса проектов двухтысячного года за проделанную работу и объявляет о проведении нового конкурса. Подробности — на сайте компании и в журнале «САПР и графика».

«САПР и графика» 11'2001