ADEM. История достижения цели

Автоматизация черчения: первые шаги

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.

Что можно автоматизировать

Рамки и штампы, типовые надписи и обозначения, стандартные и часто применяемые фрагменты чертежей — все это может быть занесено в базу данных компьютера.

Логично, правда? Зачем каждый раз рисовать одно и то же вручную?

Эра «плоских чертилок»

Бурное развитие 2D-систем, как иногда называют «плоские чертилки», пришлось на период 1985-90 годов.

В 1987 году была выпущена первая версия системы CherryCAD (черри — аббревиатура слов «чертить», «рисовать»).

Главным отличием системы 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.

Неплохой старт для отечественной разработки!

Выход на зарубежный рынок: первые сомнения

Успехи на отечественном рынке привели к вполне понятному желанию выйти за рубеж.

Подготовка к экспансии

Для реализации этой идеи CherryCAD стала многоязычной. Благодаря иконному интерфейсу это несложно сделать.

Система была укомплектована в соответствии с представлениями о требованиях западного рынка:

• ✓ Добавлены стандарты ANSI и ISO
• ✓ Включены дополнительные необходимые элементы
• ✓ Проведена большая организационная работа в нескольких странах

После подготовки делегация отправилась на «завоевание» западного мира машиностроения.

Открытие, которое изменило все

Главное, что поняли во время вояжа: предприятия там настроены на производство, а не на выпуск документации.

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 и вспомнили о наших заводчанах. Вспомнили и то, какими странными казались их проблемы на фоне всеобщей компьютеризации черчения.

Появились первые сомнения в правильной трактовке выражения «Автоматизация Проектирования».

Анализ потребностей рынка

В течение двух лет работы на западном рынке 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 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.

Вот это поворот! Получается, автоматизация черчения сама по себе не ускоряет производство?

Интегрированный CAD/CAM: новый подход

Таким образом, в круг интересов попали не только КБ, но и технологи и производство.

Новая цель разработки

Основной целью стало создание продукта для сокращения сроков процесса конструкторско-технологической подготовки.

Этот продукт должен был включать в себя:

Объединение компетенций

Примерно в то же 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.

Уже через два года выпустили интегрированную CAD/CAM систему под названием ADEM (аббревиатура англ. Automated Design Engineering Manufacturing).

Рис. 1 Интегрированный 2D CAD/CAM ADEM v. 2 1994 год

Возможности первой версии ADEM

Вначале был создан плоский вариант, позволявший:

• → Строить плоские модели
• → Получать по ним программы для ЧПУ
• → Оформлять КД

При этом обеспечивалась полная ассоциативность геометрии и технологии.

Это факт. Изменил модель — автоматически обновилась управляющая программа и чертеж.

Объемное 3D-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.

Разработка собственного ядра

Модуль объемного моделирования вели с самого начала создания системы.

Первый ADEM 3D был полностью написан на собственном ядре.

Версия начала девяностых позволяла:

• ✓ Строить твердотельные модели и сборки
• ✓ По моделям получать управляющие программы

Рис. 2 Объемное моделирование на собственном ядре в ADEM v. 3 1996 год

Столкновение с реальностью

И вот уже, казалось бы, 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 часто сталкивались с ограничениями методов моделирования.

Рис. 3 "Проблема кроется, как всегда, в деталях"

Новое понимание задачи

Главный эффект достигается при использовании объемного моделирования как инструмента создания технологичных моделей для последующей механообработки.

Эта маленькая добавка — «технологичных» — и определила последующее направление разработок.

Требование «всеядности»

Другой важнейшей задачей стало обеспечение «всеядности» системы.

Возможности принимать модели из других систем и обеспечивать корректную работу с ними — зарубежные партнеры ставили это на 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.

Разумный компромисс между собственными разработками и проверенными решениями.

Единое 2D/3D пространство

При детальном изучении вопроса стало очевидным: для реального производства одних твердотельных методов недостаточно.

Гибридное моделирование

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 чертежной части необходимы 3D-средства.

Требования к системе

В результате сформировались требования к единому 2D/3D пространству, в котором бы проектировщики и конструкторы всех уровней чувствовали себя одинаково комфортно, решая разнородные задачи:

Все должно происходить в одном пространстве с единой логикой и одинаково доступными средствами.

Шестая версия: переход в новую лигу

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

Седьмая версия: универсальный инструмент

Эта задача была решена в последующей, седьмой версии.

В результате появился универсальный и довольно компактный инструмент для конструкторов и технологов с широким спектром применения.

Развитие средств ЧПУ

Кроме того, в системеADEM продолжалось бурное развитие средств программирования станков с ЧПУ.

В этом вопросе главными законодателями моды выступали 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 партнеров.

Возможность свободно маневрировать в пространстве методов понравилась всем.

Конструкторско-технологическое пространство

А что делать там, где используется универсальное оборудование или в сборочных цехах?

Как подключить их к единому информационному пространству?

Добавление CAPP

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 (Automated Process Planning) — автоматизированное планирование (проектирование) производственных процессов.

Управление проектными данными

Работа в едином конструкторско-технологическом пространстве требует 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.

Возможности системы управления

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.

Единые транспортные потоки

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.

Логично? Еще бы! Все данные в одном месте, все процессы связаны.

Подготовка кадров и производство

К задаче сокращения сроков конструкторско-технологической 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

Сквозная подготовка специалистов

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.

Учебные комплексы

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 (конструкторско-технологической подготовки производства).

Представьте: студент работает в одной системе от чертежа до готовой детали. Это меняет подход к обучению!

Итоги 25 лет развития

Мы постарались дать краткий обзор развития отечественной системы ADEM за последние 25 лет.

Эволюция продукта

Постоянно совершенствуясь, продукт прошел тернистый путь от простой «чертилки» до мощного программного комплекса, решающего самые современные и наукоемкие задачи.

Неизменная цель

При этом основная цель разработчиков не менялась — автоматизация конструкторско-технологической подготовки машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий.

Впереди новые горизонты

Но впереди еще не один шаг к достижению цели!

Технологии не стоят на месте. Появляются новые материалы, новые методы обработки, новые требования к качеству и скорости.

Система должна развиваться вместе с промышленностью.

И судя по тому пути, который уже пройден, у ADEM все получится.

От простой автоматизации черчения до комплексной системы управления всем циклом создания изделия — впечатляющая эволюция, не так ли?

А. Быков
Председатель совета директоров
Группы компаний ADEM
т/ф (495) 462-01-56, 502-13-41
e-mail: omegat@aha.ru
www.adem.ru