Рис. 1 Результат сквозной подготовки производства с ADEM – натурный макет агрегата, выполненный механообработкой из оргстекла (West Labs ltd., г. Харьков)
Вторую группу составляют предприятия, где ADEM используется в качестве дополнительного средства автоматизации.
Эта статья посвящена именно второй группе пользователей. Постараемся проанализировать проблемы и решения совместной работы системы ADEM с другими САПР.
Вначале рассмотрим причины, по которым такой симбиоз систем во многих случаях является полезным и необходимым.
Итак, когда же применяют ADEM там, где уже есть основной САПР?
Можно классифицировать следующие случаи.
1. Основная система не обеспечивает разработку и выпуск конструкторской документации (КД) согласно ЕСКД. Этот недостаток относится в первую очередь к импортным продуктам. Но стоит отметить, что многие зарубежные системы уже подтянулись в этом вопросе к достаточному решению для отечественных стандартов.
2. Основная система не решает задачу проектирования технологических процессов и выпуска технологической документации согласно ЕСТД. Этим грешат практически все импортные системы. Подобное ограничение связано в первую очередь с тем, что за рубежом эти стандарты по созданию и хранению технологической информации просто отсутствуют, поэтому и отсутствуют необходимые инструменты CAPP.
3. Основная система не имеет достаточных средств для продолжения цикла подготовки производства на базе импортируемых моделей заказчика. В первую очередь это относится к возможности редактирования моделей, разработанных в других CAD системах, отличных от основной. Причина кроется в том, что в большинстве систем существует единственный механизм редактирования 3D объектов – внесение изменений в историю построения модели. А стандартных средств обмена историей между разными САПР практически не существует.
4. Основная система не имеет решения для программирования станков с ЧПУ. Существует всего несколько интегрированных CAD/CAM систем, где присутствует встроенное CAM решение. Остальные CAD системы в лучшем случае декларируют в качестве палочкивыручалочки CAM системы других производителей, что не является гарантией успешного применения, а тем более основой для сквозного процесса подготовки производства.
5. CAM модуль основной системы не обеспечивает реализации своих функций для отечественных предприятий. Причины в основном связаны с отсутствием гибких инструментов адаптации к станочному парку или же с безмерно высокой себестоимостью адаптации.
6. Применение CAM модуля основной системы не обеспечивает необходимого качества изготовления. При кажущемся технологическом опережении зарубежными системами отечественных САПР на самом деле у них есть серьезные недостатки в математическом аппарате для реализации современных стратегий механообработки. Об этом мы не раз писали на страницах журнала.
Рис. 2 Обработка модели из Inventor LT
Несколько слов о ЕСТД. Единая Система Технологической Документации — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения разработки, оформления, комплектации и обращения технологической документации, применяемой в производстве. Начало создания относится к концу 60х годов.
Кроме важнейших функций – упорядочения и обеспечения безопасности производителей и потребителей, внедрение стандартов ЕСТД дает возможность использовать технологическую документацию как информационную базу автоматизированной системы управления производством.
Функционал модуля ADEM CAPP в части поддержки ЕСТД, генерации объективных данных для систем управления предприятием, а также задач трудового нормирования, мы неоднократно освещали в прессе.
Наверное, стоит еще дать комментарий по теме адаптации к станочному парку. Этот вопрос является ключевым к работе и загрузке цехов механообработки, оборудованных станками с ЧПУ. Заметим, что на отечественных предприятиях можно встретить и новейшие зарубежные станки, и отечественную классику.
Затраты на запуск оборудования и запуск детали в серию кардинально зависят от программного обеспечения, которое генерирует управляющие программы непосредственно для конкретного сочетания стойка+станок. Такое ПО называется постпроцессором. Именно постпроцессор переводит геометрический язык CAM в коды управления.
Создание, а главное отладка постпроцессоров, довольно сложная процедура, в которой учитывается не только управление и кинематика оборудования, но и множество нюансов, связанных с традициями и специализацией производства. Универсальность и гибкость системы адаптации как раз и характеризует как саму возможность, так и эффективность внедрения CAD/CAM в производстве.
Есть и еще одна интересная задача, которую попутно решает развитая система адаптации, – реновация старых УП. Нередко со сменой оборудования предприятие теряет весь задел УП, который был наработан ранее. Для нового оборудования приходится начинать весь процесс подготовки с нуля. Но если система адаптации позволяет репроцессировать старую УП в формат CLDATA, который независим от модели ЧПУ и станка, то цикл переноса старой УП на новое оборудование сокращается в разы.
Теперь рассмотрим проблему, которая всегда сопровождает симбиоз систем и обмен данными между ними.
Огромную роль в этом вопросе играет подготовленность основной системы к формированию экспортных данных. Опыт показывает, что в этой части CAD системы могут быть разделены на следующие категории.
1. Система предоставляет средства для создания прямого интерфейса обмена данными. Это лучший вариант, который позволяет создать прямую интеграцию сверхувниз. Среди таких продуктов можно назвать: Autodesk Inventor, Catia, ProE, SolidWorks. С ними в ADEM реализован прямой интерфейс.
2. Система имеет развитый экспорт через стандарты 3D обмена, такие как: SAT, IGES, STEP, и 2D обмена через DXF. При обоюдном желании сторон всегда можно наладить грамотный обмен данными без потери геометрической информации. Тому есть достаточно много практических примеров.
3. Система имеет проблемный экспорт. Причин может быть две. Первая – при разработке системы использованы нестандартные библиотеки обмена. Вторая, значительно более серьезная – само математическое ядро системы не позволяет создавать модели с необходимым качеством данных. Если первая причина может быть исправлена в обозримом будущем, то вторая может быть не исправима вообще.
Рис. 3 Прямое редактирование импортированной модели
в модуле ADEM CAD
Проиллюстрируем понятие качества данных на таком примере.
Для механообработки детали с погрешностью не более 0,1 мм требуется генерация траектории движения инструмента с погрешностью не более 0,01 мм. Для обеспечения такой точности при создании управляющей программы необходимо опираться на модель с погрешностью не более 0,001 мм. По современным меркам вообще лучше иметь исходную модель с погрешностями, не превышающими 106 мм.
А что будет, если уже исходная модель имеет погрешности до 0,13 мм? Это реальная цифра, полученная при анализе файлов, создаваемых в одном из популярных в России САПР.
Pис. 4 Создание техпроцесса по модели импортированной
из другой системы
Если такие системы могут устраивать конструкторов и такой точности хватает для провязки конструкции и выпуска чертежей, то для производства это прямой путь к ошибкам и к полной переработке моделей с нуля. Какой уж тут сквозной процесс подготовки производства?
Несколько слов о дискретных моделях. Имеются в виду модели, где информация об объекте хранится как список аппроксимирующих треугольных граней, которые описывают его поверхность. Подобное представление имеет STLформат.
Многие системы имеют возможность экспорта моделей только в STL формат. Это относится как к ПО, которое идет в составе с контрольноизмерительными машинами и сканерами, так и ко многим дизайнерским САПР. Нередко STL файл является единственной возможностью обмена данными с подобными программными продуктами. Работа с этим форматом данных требует специальных дополнительных возможностей от системы.
В системе ADEM с STL объектами можно производить конформные операции типа перенос, поворот, копирование, зеркальное отражение и т.п. Можно также разделять объекты на части линиями разъема. Это в первую очередь представляет интерес для обработки внутренних полостей таких моделей на станках с ЧПУ.
Более того, в ADEM есть уникальная возможность превращения STL модели в твердотельную, с которой потом можно делать любые конформные и некомфорные преобразования. Следует однако заметить, что работа с реальными STL моделями в твердотельном виде требует существенных компьютерных ресурсов.
К сожалению, формат статьи не позволяет более широко осветить вопросы совместной работы системы ADEM со многими продуктами, но надеемся, что даже этот краткий анализ позволит сделать читателю соответствующие выводы.
Быков А.В., Карабчеев К.С.
Группа компаний ADEM
т/ф (495) 4620156, 5021341
email: omegat@aha.ru www.adem.ru
"