Проектирование технологических процессов

Система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматизированном режиме проектировать технологические процессы, в основе которых лежит иерархическая структура из операций, переходов, оборудования, профессий, оснастки и других технологических объектов, а также предоставляет возможность параллельного проектирования сложных и сквозных техпроцессов группой технологов в реальном режиме времени.

Поддерживается разработка типовых и групповых технологических процессов в рамках которой можно, единожды заполнив общие данные ТП, использовать их впоследствии для проектирования множества единичных технологических процессов.

В рамках работы с системой ВЕРТИКАЛЬ обеспечивается поддержка актуальности технологической информации с помощью процессов управления изменениями.

Система поддерживает двустороннюю связь параметров технологического процесса с параметрами графических документов КОМПАС-3D: чертежей, эскизов, 3D-моделей. При изменении значений параметров в графических документах происходит соответствующее изменение ассоциированных параметров технологического процесса (например, изменение размеров в тексте перехода при изменении соответствующего габарита на чертеже). Имеется возможность и обратного действия — обновления значения параметра в графическом документе в ответ на изменения в ТП.

ВЕРТИКАЛЬ поддерживает бесшовную интеграцию с системой управления нормативно-справочной информацией ПОЛИНОМ:MDM. Поисковая система, реализованная в ВЕРТИКАЛЬ, позволяет находить, добавлять и проводить замену объектов техпроцесса напрямую из справочников ПОЛИНОМ:MDM без подъема окна системы. При этом поиск осуществляется среди тех объектов, которые могут быть применены с учетом настроенной модели техпроцесса.

ФОРМИРОВАНИЕ ЗАКАЗОВ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТО И СОЗДАНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ С ЧПУ

В системе ВЕРТИКАЛЬ реализованы функции формирования заявок на проектирование средств технологического оснащения (СТО) и управляющих программ (УП) для оборудования с ЧПУ. После формирования заявки отправляются на согласование в соответствующие службы, при этом согласование заявок возможно при работе с системой ЛОЦМАН:PLM.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Специализированные приложения* позволяют проводить расчеты в различных областях технологической подготовки производства:

* Поставляются отдельно

Нормирование трудозатрат

Приложение Нормирование трудозатрат решает задачи автоматизированного расчета затрат времени на технологические операции. В системе реализованы различные методики расчета в зависимости от степени укрупнения норм затрат труда (дифференцированные, укрупненные, типовые) из более чем 50 сборников трудовых нормативов для различных видов работ (сборка, обработка резанием, давлением, получение покрытий, сварка, термическая обработки, операции общего назначения, технический контроль и др.)

Нормирование материалов

Приложение Нормирование материалов позволяет решать задачи назначения заготовки детали, расчета массы заготовки, автоматизации расчета нормы расхода основного материала и других параметров нормирования в технологических подразделениях предприятия.

Расчет режимов резания

Расчет режимов резания — приложение предназначенное:

для автоматизированного расчета параметров обработки материалов

для подбора инструмента в зависимости от характеристик обрабатываемого материала, геометрических параметров обрабатываемого элемента, условий крепления, вида смазочно-охлаждающей жидкости, расчета режимов обработки, расчета вспомогательного времени, связанного с переходом.

ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ГОСТ РФ И СТАНДАРТАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ НА ПРЕДПРИЯТИИ

После завершения разработки технологического процесса, который содержит все необходимые сведения для производства изделия, система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматическом режиме сформировать комплект технологической документации. В базовой поставке системы есть большинство форм документов, предусмотренных ГОСТ серии ЕСКД (технологические карты и ведомости).

Модуль ВЕРТИКАЛЬ-Отчеты позволяет создать новые отчетные формы и алгоритмы отбора данных для размещения на форме по требованиям предприятия практически любой сложности.

Комплект технологических документов на изделие может включать документы, содержащие сведения не только из единичного техпроцесса, но и сводную технологическую информацию по всем компонентам изделия. Как правило, это различные ведомости, например, ведомость специфицированных норм расхода, ведомость материалов, ведомость маршрутов.

TimeLine

САПР технологических процессов Timeline — это система нового поколения, в которой реализована инновационная концепция интеграции САПР с корпоративной системой управления справочными данными предприятия Semantic. Последняя реализует семантический поиск, который повышает уровень автоматизация принятия решений в САПР.

Создание нового технологического передела в САПР Timeline происходит за счет внесения в базу данных НСИ Semantic информации об операциях, переходах, оборудовании и оснастке для нового вида производства и установления семантических связей между этими объектами.

САПР ТП Timeline унаследовала лучшие интерфейсные решения САПР предыдущих поколений. Многозакладочный механизм, используемый в современных интернет браузерах, позволяет открыть в Timeline несколько файлов технологических процессов и копировать фрагменты технологии между вкладками.

Стартовая страница в САПР ТП Timeline позволяет оперативно открывать ранее редактируемые технологии, которые отображаются в виде графических миниатюр чертежа или 3D-модели. Наглядная компоновка информации на вкладках и отображение технологических эскизов в практически любых CAD-системах делают интерфейс системы Timeline простым и интуитивно понятным.

Библиотека пользователя позволяет хранить любые фрагменты ТП для повторного использования. Технологические эскизы могут быть выполнены в различных CAD системах включая SOLIDWORKS и др.

Комплект технологической документации формируется в соответствии с ЕСТД в формате Adobe PDF. Реализовано более 50 карт по ГОСТ: маршрутные, маршрутно-операционные карты, ведомости оснастки, материалов и т.д. Специальным модулем настройки пользователь имеет возможность вносить изменения в существующие шаблоны карт и создавать новые.

Стартовая страница в САПР ТП Timelin является рабочим столом технолога. Она позволяет оперативно открывать ранее созданные им технологии, которые отображаются в виде графических миниатюр чертежа или 3D-моделей. Наглядная компоновка информации на вкладках сделали интерфейс системы Timeline простым и интуитивно понятным.

В САПР ТП Timeline реализована технология коллективного проектирования технологических процессов. Данный режим позволяет формировать сквозные технологические процессы, состоящий из операций на различные виды производств. В процессе разработки сквозной технологии принимают участие несколько технологов, каждый из которых имеет право на редактирование только своих технологических операций.

Реализован режим проектирование типовых (ТТП) и групповых (ГТП) процессов. Режим предназначен для разработки технологий на изготовление группы деталей или сборочных единиц (ДСЕ).

 

Квантор-Софт

Николай Биба, директор фирмы «Квантор-Софт»:

Основанная в 1991 году, фирма «Квантор-Софт» является разработчиком и дистрибьютором программ для конечно-элементного моделирования технологии горячей и холодной объемной штамповки. В настоящее время это широко известная программа QForm, объединяющая возможности двухмерного и трехмерного моделирования штамповки. Пользователей в QForm привлекают полная автоматизация расчета, простой и понятный интерфейс и высокая надежность результатов. Именно эти качества позволяют программе успешно конкурировать с зарубежными аналогами.

В цепочке инженерных приложений CAD-CAM-CAE роль последнего элемента CAE (Computer Aided Engineering, систем анализа и расчета) еще не в полной мере оценена. Нам представляется, что на данном этапе именно применение анализа сулит наибольшие выгоды. Это особенно актуально для технологических областей, таких как объемная штамповка, которая является крайне сложным и трудно поддающимся формализации процессом. Применяя моделирование еще на этапе разработки технологии, можно избежать многих ошибок и непроизводительных затрат, а также полностью исключить пробные штамповки. Применение программы позволяет всего за несколько месяцев окупить стоимость годовой лицензии.

Да, мы наблюдаем повышение интереса к нашему программному продукту и, что главное, повышение платежеспособного спроса. Все это говорит об оживлении производства и об осознании необходимости применения новых инженерных технологий.

Постоянно быть готовым к восприятию нового и стремиться к инновациям. Средства и время, потраченные на внедрение новых технологий, неизменно окупаются. Во многих случаях инновации — единственный способ устоять в конкурентной борьбе.

Лоция Софт

Николай Ширяев, исполнительный директор компании «Лоция Софт»:

Основными направлениями деятельности компании «Лоция Софт» являются комплексная автоматизация промышленных предприятий и коммерческих организаций.

Компания специализируется на оказании консалтинговых услуг (в первую очередь — в области PDM/TDM/Workflow и САПР), выполнении проектов автоматизации предприятий «под ключ», реинжиниринге бизнес- и проектных процессов в промышленности, внедрении систем технического документооборота и управления проектными данными, автоматизации деятельности средних и крупных территориально-распределенных предприятий и холдингов различного профиля.

Стратегия нашей компании нацелена на наиболее эффективное решение задач наших клиентов. Поэтому развитие нашего программного обеспечения мы ставим в прямую зависимость от их потребностей. Мы будем уделять особое внимание функциональности наших продуктов, и тому, что в зарубежной литературе принято называть usability — удобству работы с ними. Будут активно развиваться и существующие отраслевые решения.

Наиболее же привлекательной нишей рынка для нас являются сложные комплексные проекты, в которых мы в полной мере можем раскрыть потенциал предлагаемых нами решений. В первую очередь это работа на стыке САПР, PDM и EPP/MRP-систем.

По нашим оценкам, общий объем рынка систем управления технической документацией и PDM вырос по сравнению с 2000 годом более чем в два раза. Также явно заметен рост рынка САПР.

Считаем, что это прямое следствие развития отечественных предприятий. Будем надеяться, что и в будущем году эта тенденция сохранится.

Посоветовать можно только одно: проводить осознанную политику в области автоматизации и принимать взвешенные решения.

МАЛАХИТ

О «СПМБМ «Малахит» уделяет большое внимание применению современных достижений в области информационных технологий при выполнении проектно-конструкторских работ.

При разработке рабочей конструкторской документации – чертежей, спецификаций, ведомостей и пр., в АО «СПМБМ «Малахит» используются технологии 3D-моделирования, что позволяет значительно сократить число ошибок при проектировании и оформлении рабочей конструкторской документации.

При помощи специализированной системы автоматизированного проектирования (далее - САПР) создаются 3D-модели теоретических поверхностей корабля, корпусных конструкций, трассировкок трубопроводов и кабелей, установок оборудования, а также выполняются различные виды инженерных расчетов. Разработка 3D-моделей осуществляется при помощи доработанных модулей и библиотек САПР, что позволяет выполнять проектно-конструкторские работы с более высоким качеством в сравнении с традиционными методами проектирования. Библиотеки САПР дополняются, производится интеграция САПР со специализированным и прикладным ПО.

Действующий в организации аппаратно-программный комплекс «Стенд 3D» позволяет выполнять анализ эргономики, поиск конструкторских решений, проведение презентаций моделей и многое другое без использования устаревших технологий натурного макетирования.

ИНТЕРМЕХ

За 15 лет работы НПП «ИНТЕРМЕХ» комплексные решения автоматизации подготовки производства, предлагаемые предприятием, выбрали тысячи пользователей. Неослабевающий интерес, проявляемый пользователями к новым версиям программных продуктов компании, показывает, что мы находимся на правильном пути.

Система TechCard включает базовое программное обеспечение для реализации задач технологического проектирования и информационное обеспечение (базу данных).

В состав системы входят отдельные подсистемы, которые могут функционировать как автономно, так и в общем комплексе: система организации и ведения архива конструкторской и технологической документации Search, система автоматизированного проектирования технологических процессов (ТП) обработки деталей для различных видов производства, а система автоматизированного проектирования и оформления операционных эскизов или любых графических изображений, выводимых в технологический документ CADMECH-T, работающая в среде AutoCAD 2002-2006. Кроме основного модуля проектирования технологических процессов, доступны и отдельные АРМы, представляющие собой специализированные рабочие места. Использование АРМов позволяет при меньшей затрате средств и аппаратных ресурсов автоматизировать большее количество рабочих мест.

Система автоматизации проектирования технологических планировок предприятий на основе комплекса T-FLEX

Промышленные предприятия часто нуждаются в автоматизации тех или иных видов деятельности по проектированию или учету производственных ресурсов. Решать подобные задачи необходимо в крайне сжатые сроки. На практике это часто приводит к «временному отказу» от использования средств автоматизации вследствие нехватки времени на организацию взаимосвязанных данных и интеграции между программными продуктами.

В условиях модернизации производства время от времени возникает необходимость размещения (компоновки) основного и вспомогательного оборудования цеха. Причем данные, содержащиеся в планировке, должны соответствовать заводским данным по оборудованию цеха. Поскольку планировка участков — процесс длительный и трудоемкий из-за необходимости выполнения разнородных проектных работ и согласования действий нескольких проектировщиков, задача размещения оборудования в цехе с документированием его положения и привязкой к базе данных с оперативным графическим отображением изменений на плане цеха или участка становится нетривиальной.

Для автоматизации подобных работ создана система автоматизации проектирования технологических планировок предприятий на основе функций T-FLEX CAD (www.topsystems.ru) и баз данных T-FLEX/ТехноПро. Работа была сделана в сжатые сроки при координированном взаимодействии разработчиков со специалистами ММПП «Салют». Оперативность и качество разработок приложений обеспечиваются предоставлением прямого доступа к графическим функциям T-FLEX CAD через механизм OLE-automation. При работе над данным продуктом были дополнены API-функции T-FLEX CAD. Открытость систем T-FLEX CAD и T-FLEX/ТехноПро позволяет разрабатывать средства отображения графических объектов, содержащихся в базе данных завода.

Указанный комплекс программ для проектирования технологических планировок обеспечивает автоматизацию рабочего места технолога-проектировщика. С помощью разработанной программы возможно создание плана участка, цеха и прилегающих подъездов посредством функций T-FLEX CAD автоматической вставки фрагментов строительных элементов (колонн, проходов, стен, дверей, ограждений и т.п.). Затем на основе запросов к базе данных T-FLEX/ТехноПро вызываются и размещаются на плане цеха эскизы оборудования. Темплеты оборудования организованы в виде фрагментов T-FLEX CAD. Автоматически ведется спецификация оборудования. Подобный подход, объединяющий в целостный комплекс системы T-FLEX CAD и T-FLEX/ТехноПро с помощью специализированных программных модулей, реализует практический опыт и особенности конкретного производства для удобного представления данных любому сотруднику предприятия, имеющему доступ к этой информации.

Предлагаемые программные модули реализуют отдельные расчетные процедуры, необходимые для решения задач цеховой планировки конкретного производства. На первом этапе происходит создание планов участков, цехов, вспомогательных помещений и т.п. В режиме «Проектирование» (рис. 1) разрабатывается строительная основа в виде сетки колонн, а также реализуются необходимые процедуры для создания различных вариантов компоновок помещений с размещением в диалоговом режиме строительных элементов: стен, колонн, дверных проемов, окон и т.д. Выбранная из БД строительных элементов необходимая конструкция размещается на планировке производственного участка или бытового помещения.

Размещение оборудования, проектирование бытовых помещений производится в режиме «Редактирование» с получением оперативной информации о любом установленном оборудовании и измерением реального расстояния между объектами (рис. 2). Оборудование отображается в виде фрагментов, которые можно перемещать и поворачивать в интерактивном режиме. Технологическое оборудование выбирается из реальной цеховой БД, организованной в T-FLEX/ТехноПро.

При отсутствии в БД необходимой модели оборудования или инвентарного номера ее пополняют в системе T-FLEX/ТехноПро, используя режим заполнения информационной БД (рис. 3).

В системе автоматизации проектирования технологических планировок реализован режим получения оперативной информации о любом технологическом оборудовании и его графического изображения (рис. 4).

Проектирование цеха заключается во вставке фрагментов участков и вспомогательных помещений в план цеха. Тем самым обеспечивается единство информации об оборудовании при любой степени детализации проекта. Кроме того, это дает возможность при работе с общей планировкой цеха, участка, бытового помещения вычленять отдельные ее части для редактирования средствами T-FLEX CAD и выполнения «выкопировки». Можно затребовать информацию о расположении оборудования на плане участка или цеха с обозначением инвентарного номера; получить спецификацию установленного в цехе или участке оборудования; при необходимости можно вывести план на печать.

При создании системы были учтены следующие требования: системное единство, то есть на всех стадиях функционирования системы обеспечиваются унифицированные связи между ее модулями; открытие и доступность БД; независимость программного обеспечения от конкретного производства и личности разработчика; доступность в освоении и эксплуатации для инженеров-технологов, не являющихся специалистами в области программирования.

Данный программный продукт дополняет линейку средств T-FLEX для проектирования и производственного управления. Внутренняя организация продукта позволяет адаптировать его для работы с другими БД. Есть положительный опыт адаптации программы специалистами предприятия к работе с БД Oracle. Использование данного модуля дает возможность значительно облегчить планирование модернизации оборудования, уменьшить ошибки в учете и размещении оборудования, вести учет оборудования не только по записям, но и с использованием графического отображения его положения на участке.

Заметим еще, что высокая функциональность продукта при конкурентной цене делает его очень привлекательным для пользователей.

Использование электротехнических САПР при конструировании энергетических и электротехнических установок

Создание трехмерной модели подстанции 500/220/35 кВ

Актуальной задачей проектирования энергетических объектов является переход к трехмерным технологиям, обеспечивающим более высокое качество работ, сокращение сроков разработки за счет автоматизации рутинных операций и процесса получения выходной документации, а также ее оперативное обновление и переиздание при внесении изменений. Реализация указанных факторов предоставляет проектной организации существенные конкурентные преимущества.

Дополнительным фактором, стимулирующим внедрение технологий 3D-проектирования, могут стать требования заказчика по предоставлению трехмерной модели проектируемого объекта, что и произошло при разработке «Нижегородскэнергосетьпроект», филиалом ОАО «Инженерный центр энергетики Поволжья», проекта подстанции 500/220/35 кВ Красноармейская для ОАО «ФСК ЕЭС».

Задача создания трехмерной модели подстанции решалась с помощью комплекса программных средств, разработанных компанией Bentley Systems для платформы Autodesk AutoCAD. Поскольку основная часть технических решений по проекту подстанции уже была принята, разработка модели пятью проектировщиками при консультационной поддержке специалистов компании «Ребис РАША» заняла всего две недели (рис. 1).

Компоновка оборудования — трансформаторов, выключателей, разъединителей и т.п. — выполнялась в приложении Bentley AutoPLANT Equipment. Этот модуль из состава программного комплекса Bentley AutoPLANT Design позволяет создавать и размещать оборудование любого назначения: технологическое, энергетическое, промышленное, инженерное — и, благодаря легко настраиваемой базе данных, назначать ему требуемую специфическую атрибутивную информацию (описания, эксплуатационные характеристики и т.д.). Графическая составляющая интеллектуальной модели единицы оборудования может быть сформирована как непосредственно модулем AutoPLANT Equipment, так и любым другим программным средством моделирования, поддерживающим формат данных Autodesk AutoCAD. Все модели типового оборудования, созданные в процессе работы над проектом подстанции, пополнили библиотеку оборудования и могут быть использованы в дальнейшем для проектирования других объектов.

Разработка моделей порталов, стоек и других металлоконструкций осуществлялась в среде программного комплекса Bentley ProSteel (рис. 2). Благодаря адаптации, выполненной компанией «Ребис РАША», данный программный продукт полностью соответствует российским нормам и практике проектирования как по составу базы данных металлопроката, так и по формам выходных документов (спецификаций, ведомостей и т.д.), а кроме того, дополнен модулями для моделирования типовых конструкций и соединений по типовым сериям. ProSteel имеет встроенные средства интеграции с расчетной системой STAAD.Pro от компании Bentley, а также дополнительный модуль, входящий в состав адаптации «Ребис РАША», для связи с популярными в России программами SCAD и «Лира». Использованные в проекте подстанции металлоконструкции являются главным образом унифицированными, выполненными по типовым сериям. Поэтому в начале работы над моделью была создана библиотека блоков по составляющим элементам (стойки, траверсы и т.д.), а затем уже из них были быстро сформированы портальные конструкции требуемой конфигурации.

Архитектурная часть проекта — здания, сооружения — была выполнена с помощью программного обеспечения Autodesk AutoCAD Architecture. С учетом того, что детальная разработка конструкции зданий не требовалась, применение этого инструмента моделирования обеспечило максимальную эффективность выполнения данной части проекта.

Моделирование проводов и оснащение их гирляндами изоляторов производилось с помощью разработанного специалистами компании «Ребис РАША» приложения для AutoCAD, что позволило снизить трудоемкость выполнения этой части работ на 90%.

Прокладка трасс кабельных лотков осуществлялась в модуле AutoPLANT Raceways комплекса Bentley AutoPLANT Design.

Просмотр и визуализация общей модели подстанции, а также проверка на наличие коллизий выполнялись посредством программного обеспечения Bentley Navigator, обеспечивающего полный доступ не только к графической информации, но и к структуре проекта и свойствам объектов (рис. 3).

В ближайшей перспективе планируется внедрение для еще более эффективного решения подобных задач специализированного программного комплекса Bentley Substation, который, имея тесную интеграцию с электротехническим программным пакетом Bentley promis•e, обеспечит объединение схемной части проекта и трехмерной компоновки оборудования на площадке. В настоящий момент специалистами компаний Bentley и «Ребис РАША» ведутся работы по дополнению графической системы расчетным функционалом и адаптации баз данных указанных программных продуктов.

Создание трехмерной модели парогазовой электростанции ОАО «Мордовцемент»

Парогазовая электростанция (ПГЭС) ОАО «Мордовцемент» предназначена для обеспечения цементного завода тепловой и электрической энергией (рис. 4). ОАО «Мордовцемент» располагается в поселке Комсомольский (Республика Мордовия).

 

В состав ПГЭС входит следующее основное оборудование:

две газовые турбины типа LM2500+G4DLE фирмы General Electric;

паровая турбина типа SST-PAC 300 фирмы Siemens;

котел-утилизатор пароводяной словацкого производства;

резервный паровой котел типа Vitomax 200HS фирмы Viessmann.

Мощность ПГЭС — 70 МВт.

В процессе работы над проектом в ЗАО «Северо-Западная ижиниринговая корпорация» были впервые применены методы комплексной автоматизации проектирования, а именно: тепломеханический отдел, отдел водоснабжения и канализации, отдел вентиляции и кондиционирования и строительный отдел — работали в едином пространстве, используя все преимущества, предоставляемые программными решениями Bentley для коллективной работы над проектом. Общее время разработки комплексной модели составило чуть больше месяца.

Проектные работы выполнялись на платформе AutoCAD с использованием программного комплекса Bentley AutoPLANT Design. Создание и компоновка оборудования осуществлялись в модуле AutoPLANT Equipment, моделирование трубопроводных систем — в модуле AutoPLANT Piping (рис. 5). Следует отметить, что модуль AutoPLANT Piping, являясь универсальным по своей архитектуре, при соответствующем наполнении базы данных позволяет с одинаковым успехом проектировать как основные технологические трубопроводы, так и инженерные системы промышленных сооружений — тепло- и водоснабжения, вентиляции и кондиционирования. Кроме того, он имеет средства для обмена (импорта/экспорта) данными с системами прочностного расчета трубопроводов, такими как Bentley AutoPipe и «Старт», что применялось для наиболее ответственных участков трубопроводов.

На основании базы данных трехмерной модели с помощью специального приложения AutoCOVT разработки компании «Ребис РАША» в автоматическом режиме были сформированы заказные спецификации и ведомости трубопроводов, отвечающие всем нормативным требованиям и не нуждающиеся в ручной доработке.

Разработка строительных металлических конструкций осуществлялась в программном комплексе Bentley AutoPLANT Structural. Для визуализации комплексной трехмерной цифровой модели ПГЭС и автоматического выявления коллизий использовался инструментарий программы Bentley ProjectWise Navigator.

Такой комплексный подход с применением средств 3D-проектирования компании Bentley, адаптированных компанией «Ребис РАША», позволил не только получать промежуточные результаты на любой стадии проектирования, но и избежать при прокладке трубопроводов и вентиляционных шахт коллизий со строительной частью.

Список литературы.

1. Техно Про https://sapr.ru/article/8315

2. Вертикаль https://ascon.ru/products/420/review/

3. TimeLine https://sapr.ru/article/22622

4. Квантер Софт https://sapr.ru/article/8255

5. Лоция Софт https://www.lotsia.com/?start=45

6. Малахит http://www.malachite-spb.ru/137/

7. ИнтерМех https://sapr.ru/article/7443