Залог успеха — адаптивность ADEM

Андрей Быков

Поддержка сквозной подготовки производства

Обмен моделями, электронными чертежами и документами

Поддержка оборудования с ЧПУ

Поддержка бумажных технологий

Поддержка двумерного проектирования

Поддержка новых технологий

Поддержка подготовки производства с универсальным оборудованием

Поддержка привычных способов управления системой

Поддержка сторонних баз данных

Поддержка систем управления предприятием

Поддержка смежных отраслей

Количество внедрений отечественной интегрированной системы ADEM постоянно растет. Среди пользователей этой системы — корпорации и объединения, крупные и средние машиностроительные предприятия, в том числе РКК «Энергия», РКЗ ГКНПЦ им. Хруничева, МАПО «МиГ», НПО «Машиностроение», ОАО «Моторсич», ИЭМЗ «Купол» (Ижевск), «ИжАвто» (Ижевск), МКБ «Радуга» (Дубна), ТМКБ «Союз» (Тураево), ТЭМЗ (Томск), КЗРТА (Калуга), «Электродеталь» (Карачев) и многие другие. В последние годы активизировалось внедрение системы и на небольших предприятиях с малым парком станочного оборудования, производящих товары народного потребления.

Если говорить об областях применения ADEM, то имеются предприятия, где весь процесс проектирования и подготовки производства ведется с помощью этой САПР. Есть также множество примеров и локального внедрения системы для выпуска КД или для работы в качестве цеховой САПР при программировании станков с ЧПУ.

Экономия средств при проектировании и изготовлении оснастки для производства одной этой детали окупила затраты на внедрение ADEM на РКЗ ГКНПЦ им. Хруничева

Так что же способствует успешному внедрению системы на самых разных предприятиях, с различным опытом внедрения САПР, со своими особыми традициями и с разнообразными подходами к процессу конструкторско-технологической подготовки производства?

Когда система ADEM задумывалась, в планировании облика будущего продукта участвовали четыре группы специалистов — из Москвы, Ижевска, Израиля и Западной Германии. Москва представляла в первую очередь интересы отечественных конструкторов из аэрокосмической и машиностроительной отраслей, богатый опыт которых в создании легких САПР для проектирования и оформления КД (CherryCAD), а также в расчетных задачах конструирования силовых конструкций (САПР КСК) стал серьезной основой для разработки CAD-части новой системы.

Специалисты из Ижевска имели в своем арсенале систему программирования станков с ЧПУ (САП «Катран»), включавшую множество способов фрезерования, токарных и других видов металлообработки резанием, а уникальный генератор постпроцессоров для любых видов оборудования с ЧПУ и наличие серьезной практики работы с отечественными производствами обеспечивали поддержку внедрения и адаптации системы в цехах.

Всемирно известная компания TRUMPF программирует в ADEM 5-координатную лазерную резку при изготовлении коленных протезов

Вклад израильской группы состоял в многолетнем опыте изготовления штампов и пресс-форм и работы с системами высокого и среднего уровня для проектирования и изготовления сложной оснастки. Постоянный обмен мнениями с израильскими производственниками, а также со специалистами в области создания интегрированных CAD/CAM-продуктов непосредственно повлиял на предметную часть системы ADEM.

Германия играла и продолжает играть лидирующую роль в создании новых технологий металлообработки, в производстве современного оборудования и инструмента, поэтому участие немецких специалистов в процессе разработки системы оказывало значительное влияние на ее технологический интеллект. К тому же заводы Западной Германии являлись площадкой для испытания и отработки системы применительно к новейшим технологическим приемам.

Одной из главных задач разработчиков было обеспечить приспосабливаемость системы к традициям предприятий и производств. Независимо от того, имеет ли предприятие только островки автоматизации или целый комплекс САПР либо вся технология является «ручной», система ADEM должна была обладать возможностью подключения и выполнять свои функции конструкторской, технологической или цеховой системы в любых условиях.

Поддержка сквозной подготовки производства

Сквозная автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства является ключом к рентабельности современного предприятия. И если совсем недавно интегрированные CAD/CAM-системы вызывали недоумение, то сегодня положение дел кардинально меняется, а сквозная автоматизация приобретает первоочередное значение в борьбе за эффективность.

В первую очередь система ADEM рассчитана на поддержку цикла подготовки производства на базе единой информационной модели изделия. Жизненный цикл этой модели обеспечивает единое конструкторско-технологическое пространство, насыщенное инструментами для решения широкого спектра задач. В системе сосредоточены средства для объемного и плоского проектирования и конструирования. Функциональность для оформления конструкторской и технологической документации в ADEM обеспечивается тремя способами — классическим компьютерным черчением, получением чертежей по объемной модели и автоматической генерацией документации в ADEM CAPP. Программирование станков с ЧПУ может производиться на основе как объемной, так и плоской модели, а также на их гибриде, причем это относится ко всем видам механообработки: фрезерования, гравирования, точения, электроэрозии и др. В управлении процессом сквозной подготовки производства серьезную помощь оказывает ADEM Vault — встроенная система PDM легкого уровня (управление архивами и документами).

Обмен моделями, электронными чертежами и документами

В целях успешной работы системы вместе с другими программными продуктами создатели ADEM уделили особое внимание отработке интерфейсов обмена данных, в частности постоянно ведутся интенсивные работы со стандартами SAT, IGES, STEP, VDA, DXF, DWG и др. Включение в систему популярного ядра геометрического моделирования ACIS обеспечило стандартизацию в ADEM интерфейса SAT, а подключение открытого ядра Open­Cascade упростило обмен данными посредством STEP.

Технологии ADEM, отработанные в Западной Германии, успешно применяются на российских заводах

Важное место занимает в ADEM функциональность «лечения» и доработки импортированных моделей — как объемных, так и плоских моделей и чертежей. Независимо от типа объемной модели (твердотельная или поверхностная) к ней может быть применена вся функциональность системы в полном объеме. Точно так же дело обстоит и с импортированными чертежами: в ADEM они приобретают свойства, которых не имели ранее, например становятся параметрическими.

Для обмена данными с расчетными программами предусмотрены форматы STL, MESH и TXT. Первый представляет модель в триангулированном виде, второй в виде расчетной сетки, а третий позволяет передавать в ADEM модели в свободном текстовом формате в виде координат сечений.

Поддержка оборудования с ЧПУ

Эффективность применения CAD/CAM-системы для производства на оборудовании с ЧПУ напрямую зависит от возможностей адаптации к станочному парку предприятия, поэтому в системе ADEM вопросам адаптации к оборудованию, читай — созданию и отладке постпроцессоров, всегда уделялось особое внимание.

Модуль генератора постпроцессоров ADEM GPP стал одним из первых, созданных в этой системе. Для того чтобы максимально упростить процедуру написания постпроцессора, был разработан дружественный оконный интерфейс и создана система отладки, позволяющая наблюдать динамику процесса формирования управляющей программы, контролировать и изменять любой из параметров.

Чтобы создать постпроцессор средней сложности, например для 2,5-координатной фрезерной обработки, требуется в среднем один-два дня, причем получаемая управляющая программа учитывает не только особенности системы ЧПУ, но и традиции программирования конкретного предприятия. С системой поставляется библиотека более чем из 200 постпроцессоров, которые можно использовать непосредственно или в качестве прототипа для разработки своего уникального постпроцессора.

Поддержка бумажных технологий

ADEM содержит функциональность для обработки, хранения, редактирования и перевыпуска сканированных бумажных чертежей и другой неэлектронной конструкторско-технологической документации. Модуль ADEM BMP представляет собой гибридный растрово-векторный графический редактор с интерфейсами TIFF, GIF, PCX, JPEG и др. В результате работы с ADEM BMP создается растрово-векторный электронный документ, который может быть выведен на бумажный носитель с помощью принтера или плоттера.

Поддержка двумерного проектирования

Существует довольно много предприятий и производств, где объемное моделирование является избыточным и неэффективным. Пытаться заставить их перейти на проектирование трехмерной мастер-модели столь же нелепо и невыгодно, как заставлять кролика есть бифштекс. Таким предприятиям вполне достаточно двумерного моделирования, а иногда и простого черчения.

В этой части разработчикам системы ADEM ничего не пришлось изобретать — они лишь продолжили развивать успех популярной системы CherryCAD, но уже в качестве модуля ADEM CAD. И хотя этот модуль обеспечивает универсальное 2D- и 3D-пространство, всего одно нажатие кнопки превращает его в простую и продуктивную систему для плоского моделирования и оформления КД.

Поддержка новых технологий

Стремление российских предприятий к внедрению сквозной конструкторско-технологической подготовки производства на базе интегрированных систем нередко ограничивается отсутствием опыта по компьютерному моделированию. Согласно традиционной схеме работа КБ заканчивается выпуском конструкторской документации. При этом конструктор нередко даже и не догадывается о том, что будет происходить дальше, прежде чем деталь будет обработана на станке с ЧПУ. А происходит следующее: для программирования станка необходима точная математическая модель детали, которая воссоздается конструктором-технологом по полученным чертежам. Если создание чертежей компьютеризировано, то логичным представляется использование геометрической информации из чертежей для создания модели. Вот тут, как правило, и оказывается, что геометрия чертежа далека от совершенства и не может быть использована напрямую для подготовки управляющих программ. И тогда конструктору-технологу приходится строить всю геометрию заново, находить несоответствия и ошибки и согласовывать их с разработчиком и прочими службами, что удлиняет период подготовки производства. По некоторым данным, потери времени на повторное моделирование и корректировку проекта могут приводить более чем к десятикратному увеличению этого срока.

В идеале при внедрении сквозных технологий на базе интегрированных CAD/CAM-систем типа ADEM конструктор должен в первую очередь разрабатывать модель детали (объемную или плоскую), а потом уже чертежи на ее основе. Но это не всегда возможно из-за существования инерции на многих предприятиях. Поэтому для сокращения вынужденного реинжиниринга в системе ADEM, во-первых, реализован блок автоматической проверки геометрии чертежа нанесенным размерам, а во-вторых, проводится анализ прочих геометрических коллизий типа нестыковок. Это средство проверки довольно эффективно как для конструктора-технолога, который создает модель для программирования ЧПУ, так и для конструктора-разработчика детали.

Поддержка подготовки производства с универсальным оборудованием

Для поддержки проектирования технологических процессов, для выпуска технической и технологической документации, технологических карт и ведомостей разных видов в системе разработан целый комплекс функциональности под названием ADEM CAPP (в предыдущих версиях он именовался TDM). Его цель — автоматизировать рутинную деятельность, связанную с разработкой бумажных документов и инструкций для обеспечения универсального и автоматизированного ЧПУ производств.

Чтобы обеспечить универсальность и гибкость по отношению ко всем принятым на предприятиях отступлениям от стандартов, комплекс CAPP содержит генератор собственных форм документов, интерфейсы к различным видам баз данных, редактор сценариев (последовательности действий) пользователей, предоставляет возможность перестройки диалогов и многие другие полезные и необходимые функции.

Поддержка привычных способов управления системой

Нередко пользователь может работать с несколькими системами, и одна из самых распространенных проблем, возникающая при переходе от одной системы к другой или при замене системы на новую, состоит в различии пользовательского интерфейса. В первую очередь это касается наиболее часто используемых сочетаний клавиш и кнопок мыши, к которым привык пользователь, используя их ежедневно не одну сотню раз. Для обеспечения совместимости в управлении с другими программными продуктами в системе ADEM предусмотрена возможность адаптации сочетаний клавиш. Это можно осуществлять выбором из списка популярных систем (AutoCAD, CimatronE, Solid Edge, SolidWorks, Pro/ENGINEER и др.) либо назначать произвольные пользовательские установки.

Поддержка сторонних баз данных

При адаптации системы к уже сложившемуся процессу проектирования возможно подключать имеющиеся на предприятии базы данных.

ADEM работает с различными базами данных: например, при нанесении размеров данные о допусках берутся из соответствующей БД. В CAM- и TDM-модулях в базах данных хранится информация о режущем и мерительном инструменте, оборудовании и материалах. Кроме того, архив документов ADEM также структурирован по различным разделам БД.

Интерфейс к базам данных, включенным в поставку системы, реализован с помощью ODBC-провайдеров, причем этот механизм подходит и для подключения любых других баз (MS Access, MS SQL Server 2000, Oracle, mySQL и др.), которые имеют ODBC-провайдер для Windows.

Поддержка систем управления предприятием

Современные ERP-системы для выполнения своих функций должны получать данные от систем нижнего уровня, таких как САПР, АСУТП и др. В частности, из ADEM, которая является интегрированной CAD/CAM/CAPP-системой, поступает информация о составе и комплектации изделия, о нормировании технологических операций, а также списки оборудования и инструментов, данные о состоянии документации и т.п.

Основным и самым универсальным форматом обмена данными ADEM с такими ERP-системами, как «Галактика», «Парус», SmarTeam и др., является стандарт XML.

Поддержка смежных отраслей

ADEM в первую очередь создавалась как САПР для машиностроительных КБ и заводов. Но поскольку современное машиностроение очень тесно связано с различными электрическими, электронными и другими устройствами, а приборостроение имеет дело с механическими частями, корпусами и оснасткой, которые изготавливаются методами механообработки, то для проектирования и производства подобных устройств необходима работа двух видов САПР (электронной и механической) в единой связке.

С целью обеспечения взаимодействия с электронными САПР в ADEM включен стандартный интерфейс IDF (BRD), позволяющий формировать по данным из систем типа PCAD плоские и объемные модели компоновки приборов. На основе этих моделей конструктор в системе ADEM может создавать соответствующие корпуса и другие механические конструкции приборов. Более того, по этим данным программируются и станки с ЧПУ.

Следует также сказать о широком спектре библиотек по различным специализациям, которыми укомплектована система, — это элементы пневмо-гидросхем, химической промышленности, архитектуры, сантехники и др.

* * *

Итак, мы рассмотрели некоторые аспекты функционирования ADEM в плане адаптации к условиям и традициям проектирования и производства. Наличие указанной функциональности в этой системе связано в первую очередь с ее эксплуатацией в различных отраслях промышленности, в конструкторских и технологических отделах, а также в цехах основного и вспомогательных производств. К тому же имеющийся опыт работы системы ADEM на отечественных и зарубежных предприятиях открывает новые возможности для пользователей.

«САПР и графика» 12'2004