Ступень первая – автоматизация черчения и оформления КД
Творческая работа конструктора сопровождается рутиной по оформлению идей в виде конструкторской документации в соответствии со стандартами и нормами. Поэтому первым естественным желанием является потребность в автоматизации, основанной на стандартизации и унификации графических исполнений. Рамки и штампы, типовые надписи и обозначения, стандартные и часто применяемые фрагменты чертежей – все это может быть занесено в базу данных компьютера.
Бурное развитие “плоских чертилок”, как иногда называют 2D системы, пришлось на период 198590 годов. В 1987 году нашей компанией была выпущена первая версия системы CherryCAD (черри – аббревиатура слов чертить, рисовать), главным отличием которой был иконный интерфейс, устранявший необходимость длительной подготовки пользователей.
Многие уникальные черты CherryCAD были позже воплощены и в других программных продуктах. Система оказалась настолько удачной, что стала лидером по продажам в СССР среди всех отечественных и зарубежных CAD систем.
Ступень вторая – выход на зарубежный рынок или первые сомнения
Успехи на отечественном рынке привели к вполне понятному желанию выйти за рубеж. Для его реализации CherryCAD стала многоязычной, благодаря иконному интерфейсу это несложно сделать, и была укомплектована в соответствии с нашими представлениями о требованиях западного рынка. Добавились стандарты ANSI и ISO и еще ряд необходимых элементов в программном обеспечении. После проведения большой организационной работы в нескольких странах наша делегация отправилась на «завоевание» западного мира машиностроения.
Главное, что мы поняли во время вояжа, это то, что предприятия там настроены на производство, а не на выпуск документации. И CAD системы применяются в основном для подготовки производства в качестве систем моделирования. Даже плоский AutoCAD в первую очередь играет роль моделирующей системы, а не оформительской.
Тут вспомнили мы и наших заводчан. Вспомнили и то, какими странными казались их проблемы на фоне всеобщей компьютеризации черчения. Появились первые сомнения в правильной трактовке выражения «Автоматизация Проектирования».
В течение двух лет работы на западном рынке мы составили перечень из более 500 пожеланий предприятий из разных стран. Из них лишь незначительная часть относилась к автоматизации черчения и оформлению КД.
Можно было конечно махнуть на запад рукой и сосредоточиться на отечественном потребителе. Но при тщательном анализе мы пришли к важному выводу. Ни в одном из рассмотренных случаев оснащения предприятий средствами компьютеризации черчения и выпуска КД не наблюдалось заметного сокращения сроков выпуска изделия.
Ступень третья – интегрированный CAD/CAM
Таким образом, в круг наших интересов попали не только КБ, но и технологи и производство. Основной целью стало создание продукта для сокращения сроков процесса конструкторскотехнологической подготовки. Этот продукт должен был включать в себя конструкторские и технологические средства автоматизации и, самое главное, обеспечивать сквозной поток информации от идеи до станка.
Примерно в тоже время в Ижевске, мощном машиностроительном мегаполисе, была создана одна из лучших систем в области плоской механообработки – САП ЧПУ «КАТРАН».
Объединение двух компаний в одну позволило сконцентрировать ресурсы на главном направлении развития и уже через два года выпустить интегрированную CAD/CAM систему под названием ADEM (аббревиатура англ. Automated Design Engineering Manufacturing).
Рис. 1 Интегрированный 2D CAD/CAM ADEM v. 2 1994 год
Вначале был создан плоский вариант, позволявший строить плоские модели и получать по ним программы для ЧПУ, а также оформлять КД. При этом обеспечивалась полная ассоциативность геометрии и технологии.
Ступень четвертая – объемное моделирование
Если в восьмидесятых потребность в объемном (3D) моделировании в России испытывали, пожалуй, только авиационные и автомобилестроительные предприятия, то в девяностых в нем уже нуждались почти все.
Мы вели разработку модуля объемного моделирования с самого начала создания системы. Первый ADEM 3D был полностью написан на собственном ядре. Версия начала девяностых позволяла строить твердотельные модели и сборки и по моделям получать управляющие программы.
Рис. 2 Объемное моделирование на собственном ядре в ADEM v. 3 1996 год
И вот уже, казалось бы, мы имеем интегрированный объемный CAD/CAM. Но как только дело дошло до практического применения, так сразу померкли все разноцветные объемные сборки и детали. При работе с реальными деталями мы часто сталкивались с ограничениями методов моделирования.
Рис. 3 “Проблема кроется, как всегда, в деталях”
Главный эффект достигается при использовании объемного моделирования как инструмента создания технологичных моделей для последующей механообработки. Эта маленькая добавка – «технологичных» и определила последующее направление разработок.
Другой важнейшей задачей стало обеспечение «всеядности» системы. Возможности принимать модели из других систем и обеспечивать корректную работу с ними наши зарубежные партнеры ставили самый высокий приоритет.
В связи с этим было принято решение взять в качестве основного ядра для 3D моделирования библиотеки ACIS (Spatial Technology), добавив к нему собственную часть для дополнительной функциональности.
Ступень пятая – единое 2D/3D пространство
При детальном изучении вопроса стало очевидным, что для реального производства одних твердотельных методов недостаточно. Необходимо введение локального редактирования методами поверхностного моделирования. То есть должно быть реализовано гибридное объемное моделирование.
Более того, у конструкторов все чаще появляются задачи, которые можно решить только с помощью объемного моделирования, а это значит, что в его чертежной части необходимы 3D средства.
В результате сформировались требования к единому 2D/3D пространству, в котором бы проектировщики и конструкторы всех уровней чувствовали себя одинаково комфортно, решая разнородные задачи. Просто черчение, моделирование, черчение с использованием модели, моделирование с использованием чертежа – все должно происходить в одном пространстве с единой логикой и одинаково доступными средствами.
Первым шагом стала шестая версия ADEM. Система перешла из категории легких в категорию средних, более того, в ADEM стали просматриваться черты, присущие системам высокого уровня.
Однако гибридное 3D моделирование в шестой версии было частично ограничено по той причине, что сведение воедино методов твердотельного и поверхностного моделирования еще требовало дополнительных исследований.
Рис. 4 Интегрированный 2D/3D/CAD/CAM ADEM V. 7 2002 год
Эта задача была решена в последующей, седьмой версии. В результате появился универсальный и довольно компактный инструмент для конструкторов и технологов с широким спектром применения.
Кроме того, в системе ADEM продолжалось бурное развитие средств программирования станков с ЧПУ. В этом вопросе главными законодателями моды выступали наши западноевропейские партнеры. Это касалось всех аспектов обработки: фрезерных, электроэрозионных, токарных и других. Особое внимание уделялось объемному (3x 5x) фрезерованию и комбинированной токарной обработке.
ADEM A7 – с таким названием система вышла на отечественный и зарубежный рынки как единое 2D/3D/CAD/CAM пространство. Версия получила довольно высокую оценку у наших партнеров. Возможность свободно маневрировать в пространстве методов понравилась всем.
Ступень шестая – единое конструкторскотехнологическое пространство
А что делать там, где используется универсальное оборудование или в сборочных цехах? Как подключить их к единому информационному пространству?
Новая версия ADEM позволяет не только автоматизировать, но и координировать весь процесс подготовки производства от проектирования и конструирования до выхода готовых изделий. Поэтому в определении ADEM, как интегрированной системы, добавилась и третья важнейшая составляющая – CAPP – автоматизированное планирование (проектирование) производственных процессов.
Работа в едином конструкторскотехнологическом пространстве требует и особых правил взаимодействия между пользователями. И в данной ситуации не обойтись без систем управления проектными данными.
Эту задачу решает модуль Vault системы ADEM V8, который можно отнести к классу компактных PDM систем. Авторизованный доступ к хранилищу, защита документов от несанкционированного доступа, обеспечение коллективной работы с документами, сопровождение версий документов – это далеко неполный список возможностей системы управления ADEM.
Теперь «транспортные» потоки, будь то скоростные магистрали к ЧПУ, или классические пути движения КД и ТД, могут быть завязаны в общую схему и существовать в едином пространстве.
Ступень седьмая – единство методов подготовки производства и технических кадров
К задаче сокращения сроков конструкторскотехнологической подготовки производства сегодня добавился еще один аспект – стало необходимо учитывать дефицит квалифицированных кадров. Этот процесс характерен для большинства стран.
Рис. 5 Проектирование производственных процессов в интегрированном CAD/CAM/CAPP ADEM v. 8 2004 год
Благодаря внутренней интеграции от первого эскиза до выпуска детали на станке система ADEM позволяет проводить сквозной курс подготовки специалистов в области автоматизации машиностроительных и металлообрабатывающих производств. В содружестве с производителями малогабаритного оборудования осуществляются поставки учебных комплексов с настольными станками с ЧПУ. Их можно назвать КБ и цех на письменном столе.
Это благоприятно и для взаимозаменяемости кадров, так как будущие инженеры получают практическое представление о всем цикле КТПП.
Итак, мы постарались дать краткий обзор развития отечественной системы ADEM за последние 25 лет. Постоянно совершенствуясь, продукт прошел тернистый путь от простой «чертилки» до мощного программного комплекса, решающего самые современные и наукоемкие задачи.
При этом основная цель разработчиков не менялась – автоматизация конструкторскотехнологической подготовки машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий. Но впереди еще не один шаг к достижению цели!
А. Быков
председатель совета директоров
Группы компаний ADEM
т/ф (495) 4620156, 5021341
email: omegat@aha. ru
www. adem. ru
"