Введение

Развитие систем автоматизации для машиностроительных предприятий призвано поднять производительность труда и снизить затраты. В области проектирования это касается как инструментария проектировщика, так и степени автоматизации процессов. С одной стороны, развиваются CAD-системы, в свое время заменившие казавшиеся вечными кульман и карандаш, а с другой — системы автоматизации процессов подготовки производства, в работу с которыми вовлекается все больше служб и подразделений, так или иначе связанных с этими процессами.

Почему Siemens?

Одним из родоначальников САПР и авторов ее дальнейшей эволюции в систему управления жизненным циклом изделий (PLM) является компания UGS, которая входит в состав Siemens PLM Software.

Основной продукт компании — CAD-система NX, которая хорошо известна специалистам отрасли как «тяжелое» решение для проектирования сложных изделий. Сложных как по геометрии, так и по количеству компонентов. Но в последние годы не менее известной становится PLM-система Teamcenter. И это потому, что все больше и больше предприятий начинают использовать ее в повседневной жизни, оставляя привычные CAD-системы (AutoCAD, CATIA, Pro/Engineer, SolidWorks). Teamcenter, по сути, является более чем достаточным набором удобных для проектировщика (и не только) инструментов для выполнения функций ввода данных для поддержки жизненного цикла изделия как на этапе прототипа/разработки, так и этапах его производства и эксплуатации.

Эволюция САПР

На заре развития САПР основное внимание уделялось CAD/CAE-системам — именно с таких программных продуктов начинали свою деятельность компании, продукты которых впоследствии стали «чемпионами» отрасли: Unigraphics (EDS, UGS, Siemens), AutoCAD (Autodesk), Pro/Engineer (PTC), CATIA (Dassault Systèmes). Ну, а затем пользователи, получившие эти мощные инструменты, заменившие им кульман и карандаш, уже задумались и об автоматизации процессов разработки, улучшении коллективной работы. Ответ компаний-разработчиков ПО не заставил долго ждать: так появился новый класс САПР — PDM (Product Data Management («Управление данными об изделии»)). Современные PDM-системы в том или ином виде имеются в «портфелях» всех основных компаний-разработчиков CAD-систем, и у многих компаний такие системы эволюционировали в системы PLM (Product Lifecycle Management).

А что же потенциальные потребители всего этого ПО? На многих предприятиях по разным причинам (слияния, разрозненные подразделения разработки и пр.) сложился «зоопарк» из CAD-систем, а для организации коллективной работы в PDM-системе можно было принудительно «пересадить» всех на одну CAD-систему, что несомненно приводило у дополнительным затратам на переучивание специалистов, ломке привычной среды конструктора и, в конечном итоге, к потере темпов разработки по текущим проектам. Другим же путем стало стремление сохранить привычный для разработчика инструмент — CAD-систему.

Цель интеграции

Понимая сложность сложившейся ситуации и проанализировав ежедневную работу конструкторов, разработчики ПО пришли к выводу, что идеальным решением для пользователя будет работа с PDM (PLM)-системой непосредственно из интерфейса CAD. Такой очевидный путь выбрали практически все компании-разработчики и, прежде всего, предложили интерфейсы между «родными» системами CAD и PDM (PLM). Но в дальнейшем стало понятно, что без создания модулей интеграции с CAD-системами компаний конкурентов не обойтись.

Учитывая многообразие мира САПР

Понимая, что завоевать сердца заказчиков и увеличить долю рынка невозможно без привлечения клиентов компаний-конкурентов, которые уже потратились на соответствующие CAD-системы, UGS (а затем и Siemens PLM Software) уделили пристальное внимание этому аспекту развития своего PLM-решения. Естественно, сначала были разработаны модули интеграции с CAD-системами NX и Solid Edge, а впоследствии появилась и успешно развиваются модули интеграции Teamcenter с инструментами разработки ведущих мировых компаний отрасли. Сегодня Siemens PLM Software предлагает интеграцию Teamcenter со следующими CAD/CAE/CAM-системами:

При этом продолжают поддерживаться как новейшие версии этих CAD-систем, так и старые, что немаловажно для заказчика, который «заморозил» обновления своей CAD-системы.

Основная функциональность интеграции

Основой любого интеграционного решения CAD-PLM является функция безопасного хранения и изменения данных при коллективной работе с ними. Такая функция обеспечивается механизмом блокировок и разграничения доступа. При этом пользователь работает с файлами CAD так же, как и на локальном компьютере.

Другой, не менее важной функцией системы CAD-PLM, является обмен атрибутивной информацией. Это необходимо для ведения состава изделия и оформления спецификаций (обозначение и наименование ДСЕ, количество, номер позиции и пр.), для формирования основных надписей, дополнительных граф чертежей и текстовых документов, для разработки техпроцессов изготовления и сборки изделия, для нормирования основного и вспомогательных материалов, трудовых ресурсов, затрачиваемых на производство изделия и т.д.

На многих предприятиях ситуация осложняется вынужденным использованием нескольких CAD-систем при разработке изделий. Поэтому важным является наличие возможности работать коллективно в мультиCAD-среде для ведения состава изделия, внесения изменений и создания документации. Такую возможность предоставляют интеграционные решения Teamcenter с CAD-системами других производителей. Вы можете вести состав изделия, вносить изменения, разрабатывать документацию одного и того же изделия, используя CAD-системы различных производителей, например, для использования 3D-моделей, получаемых от смежников.

«Изюминкой» в интеграционном решении Siemens PLM Software является использование файлов JT. Эти файлы имеют открытый формат (стандарт ISO 14306:2012), который с недавних пор получил широкое применение наравне с уже признанными форматами обмена 3D-моделями, такими, как STEP и IGES.

JT-трансляторы предоставляют пользователям Teamcenter превосходное средство визуализации изделий, разработанных в разных CAD-системах, позволяя им организовать совместную работу и обмен данными о 3D-моделях ДСЕ как со смежными подразделениями предприятия, так и с внешними контрагентами (основными заказчиками, поставщиками комплектующих). А малый размер файлов JT (используется сжатие данных) способствует комфортной работе территориально-распределенных производственных структур в режиме реального времени на всех этапах жизненного цикла изделия — от прототипа до техобслуживания и утилизации. И это при том, что файлы формата JT сохраняют как фасетное представление 3D-модели, так и точную ее геометрию (NURBS), а также атрибутивную информацию, хранящуюся в файлах модели исходной CAD-системы. Визуализация и совместная работа в Teamcenter требуют отдельного разговора, поэтому вернемся к теме интеграции систем CAD-PLM и более подробно рассмотрим типичный сценарий работы пользователя CAD-системы в Teamcenter. Сделаем это на примере интеграции Teamcenter и NX.

  • Запуская NX, мы запускаем Teamcenter в фоновом режиме.
  • Можем, в зависимости от задачи открыть существующую или создать новую ревизию (версию) ДСЕ, используя интерфейс к Teamcenter.
  • При создании новой ДСЕ вводим необходимые значения атрибутов (обозначение, наименование, номер ревизии и т.д.) Значения атрибутов можно назначать автоматически по установленному в Teamcenter правилу.
  • По окончании редактирования модели сохраняем файл в существующей ревизии или создаем новую.
  • Создаем, используя хранящиеся в Teamcenter шаблоны, или открываем на редактирование чертеж ДСЕ.
  • Заполняем или изменяем в свойствах чертежа значения атрибутов основной надписи вручную или используя списки значений, хранящиеся в Teamcenter.
  • Для сборочного чертежа создаем или обновляем вспомогательную спецификацию модели сборки (располагая ее за полем чертежа) для автоматической простановки позиций или внесения изменений. При необходимости редактируем позиции.

Состав изделия и подготовка спецификации ведется уже в клиенте Teamcenter.

  • Открываем окно Менеджера структуры с выбранной СЕ и запускаем модуль формирования спецификации по ЕСКД.
  • При необходимости редактируем спецификацию (вставляем строки, изменяем позиции, меняем строки и т.д.)
  • Формируем отчет в формате MS Excel или PDF.

При редактировании сохраненных на чертеже NX позиций данные об этих позициях передаются в Teamcenter. И наоборот, после редактировании столбца позиций в спецификации происходит передача данных в открытый в NX-чертеж (его нужно обновить) либо изменения будут видны при загрузке его из Teamcenter.

Заключение

Стратегические приоритеты современных компаний предусматривают скорейший выпуск новой конкурентоспособной продукции, своевременное реагирование на запросы клиентов. Teamcenter обеспечивает работу с единым источником данных для всех пользователей. Поддержка различных CAD-систем, развитые средства визуализации и организации производственных процессов позволяют обеспечить эффективную работу независимо от типа программных продуктов, порождающих данные. Такой подход минимизирует ошибки и затраты на доработку, которые неизбежны при построении системы из локальных программных продуктов от разных производителей.

Андрей Травин
CSoft Ярославль
Тел.: (4852) 42−7044
E-mail: