Обзор существующих современных программ для проектирования и нормирования технологических процессов

Обзор существующих современных программ для проектирования и нормирования технологических процессов Нормирование технологических процессов в сварочном производстве Проектирование ТП Проектирование технологических процессов - это довольно трудоемкая задача, которая включает в себя целый комплекс различных задач: создание технологических эскизов, операционных карт, расчёт размерных технологических цепей, подбор заготовки, режущих и вспомогательных инструментов, назначение режимов резания, норм времени, расход материала и т.д. Причём вся эта информация должна быть оформлена в соответствии с ЕСТД. Автоматизированное проектирование технологических процессов сегодня ведется с помощью CAPP-систем (Computer-Aided Process Planning - автоматизированная технологическая подготовка производства). Основная теория о совершенной автоматизации ТП лежит в области модульной технологии или технологии на основе конструкторских элементов детали. То есть все конструктивные элементы всех деталей (отверстия, бобышки, карманы, уступы и т.д.) необходимо классифицировать и стандартизировать с присвоением им своих параметров (точность, шероховатость и т.д.). Так конструктор при создании 3d-модели детали ещё на начальном этапе ее создания будет закладывать параметры всех конструктивных элементов модели, допустим, для отверстия он может указать точность диаметрального размера, точность расположения или позиционный допуск, шероховатость поверхности и т.д. Тогда, имея такую 3d-модель, технологу остается всего лишь ее распознать в своей CAPP-системе, и система самостоятельно построит технологический процесс. Однако совершенная автоматизация технологических процессов в реальности находится на зачаточном этапе. 1 Существующие программы автоматизации ТП Из наиболее известных в нашей стране систем автоматизации технологических процессов можно отметить: - Вертикаль (Аскон), - Timeline (SDI-Solution), - TechCard (НПП Интермех), - T-flex Технология (Топ системы), - ТехноПро (Вектор-альянс), - TechnologiCS (CSoft Development), - Adem (Adem), - Спрут ТП (Спрут-технология). Все программы автоматизации технологических процессов примерно похожи, имеется дерево, корнем которого является номер детали, где задается ее материал и другие параметры. Узлами дерева являются операции, они создаются из базы данных системы. Операции являются родительскими узлами для переходов, а переходы для инструментов. Таким образом дерево состоит из операций их переходов. Для каждой операции из базы данных назначается оборудование, для переходов — необходимые инструменты. CAPP-система интегрирована с CAD системой, в которой осуществляется создание технологических эскизов, т.е. проектирование ведется в связке CAPP/CAD-систем. В CAPP системе мы можем связать операцию с определённым общим эскизом или каждый переход операции со своим индивидуальным эскизом. 2 Спрут ТП Назначение системы: - автоматизация разработки и нормирования технологических процессов; - формирование документации: от конструкторской спецификации до производственных документов; - управление процессом технологического проектирования; - подготовка данных для систем управления ресурсами предприятия ERP и планирования производства MES. Работа непосредственно с комплектом активных документов, т.е. проектирование ведется в бланке документа. Система СПРУТ-ТП является единственной технологической системой из представленных на рынке, работающей по этому принципу. Подобная организация работы максимально приближена к привычной работе технолога, что позволяет снизить трудоемкость разработки ТП и максимально сократить время освоения (дает возможность получать результат сразу после установки системы). СПРУТ-ТП в базовом варианте содержит следующие комплекты технологической документации: - технологический процесс "Механообработка". - технологический процесс "Сборка". - технологический процесс "Холодная штамповка". - технологический процесс "Ковка и горячая штамповка". - технологический процесс "Литье". - технологический процесс "Термическая обработка". - технологический процесс "Нанесение покрытий (лакокрасочных и гальванических)". - технологический процесс "Сварка". - технологический процесс "Пайка". 3 Timeline Основная идея проекта Timeline — это перенос логики взаимосвязи технологических объектов из модели ТП в семантическую модель справочных данных. Это позволяет, с одной стороны, упростить настройку и конфигурирование объектной модели технологии, с другой, расширяет возможности системы управления нормативно-​справочной информации (НСИ) Semantic за счет консолидации знаний о поведении и взаимодействии технологических объектов. В САПР ТП «Timeline» реализована технология коллективного проектирования ТП. Данный режим позволяет формировать сквозные ТП, 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. В системе «Timeline» реализован режим проектирования типовых и групповых процессов предназначенный для разработки технологий на изготовление группы деталей или сборочных единиц. Отличительной особенностью разработанного механизма является поддержка любых сценариев расчета в виде мастера, с помощью которого пользователь проходит заданное количество шагов и выбирает в таблицах значения параметров, участвующих в расчете. Результаты расчетов сохраняются в САПР ТП «Timeline», либо во внешней системе, либо в файле формата xls, xml. Кроме результата, в технологии также сохраняется история расчета, что делает его технически обоснованным, поскольку всегда существует ссылка на первоисточник — справочник, утвержденный на предприятии. 4 Вертикаль ВЕРТИКАЛЬ — система автоматизированного проектирования технологических процессов, которая решает большинство задач в рамках технологической подготовки производства и позволяет упростить формирование и сопровождение техпроцессов, повысить качество технологической документации и добиться оптимальных показателей использования имеющихся ресурсов предприятия. Возможности системы: - Проектирование технологических процессов - Формирование заказов на проектирование СТО и создание управляющих программ для оборудования с ЧПУ - Технологические расчеты * Производятся с помощью расчетных приложений, которые поставляются отдельно - Формирование технологической документации в соответствии с требованиями ГОСТ РФ и стандартами, используемыми на предприятии Поддержка единого информационного пространства для управления жизненным циклом изделия 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. 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. 5 T-FLEX PLM T-FLEX PLM - новое полномасштабное решение в области управления жизненным циклом изделий и организации деятельности предприятий. Лежащий в основе этого решения набор программ T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM/CRM/PM/MDM/RM/… позволяет эффективно организовать работу на всех этапах жизненного цикла изделия, а также расширить стандартные границы PLM-решений дополнительными возможностями по управлению всеми процессами, сопутствующими выпуску продукции. Комплекс программ, поставляемый одним производителем - компанией «Топ Системы» - даёт возможность организовать единую среду конструкторского и технологического документооборота, проектирования и подготовки производства. Пользователи получают широкие возможности по управлению номенклатурой и структурами изделий, автоматизации любых бизнес-процессов предприятия. Основой этой части комплекса T-FLEX PLM является система T-FLEX CAD - полнофункциональная система автоматизированного проектирования, обладающая всеми современными средствами автоматизации при разработке проектов любой сложности. Система T-FLEX Технология поддерживает различные методы проектирования: от диалогового режима с использованием аналогов до разработки общих и групповых техпроцессов. Кроме того, система T-FLEX Технология обеспечивает возможность создания и параметризации типовых технологических процессов при их использовании на предприятии. В таких процессах могут автоматически пересчитываться значения параметров по всему технологическому процессу и производиться автоматический подбор оснащения. 6 T-FLEX PLM Цифровой двойник (DT) — это виртуальный прототип реально существующего объекта или процесса. Сущность цифрового двойника должна находится в процессе постоянного изменения — грамотный цифровой двойник не ограничен информацией и данными, полученными в ходе его разработки — на то он и двойник, чтобы всегда отражать актуальное состояние "оригинала". Эксперты отмечают, что отклонение в работе двойника от процессов исходного объекта не должно быть более 5%. Цифровой двойник позволяет перенести реально существующий объект или его компонент в цифровое пространство, а также смоделировать различные ситуации и влияние внешних и внутренних факторов. Если мы говорим о производстве, такими условиями могут быть: ремонтные операции и процессы, физическое расположение оборудования, перемещения работников, логистика и многоемногое другое. 7 SYSWELD, ANSYSWELD В настоящее время, вследствие постоянного прогресса в области автоматизированных вычислительных средств, численных методов и программных алгоритмов, в результате приближения мощных коммерческих программных комплексов к нуждам рядовых пользователей, компьютерный инженерный анализ (computer aided engineering, CAE) становится важной и неотъемлемой частью технологических процессов производства. При сварке деталей возникает напряженно-деформированное состояние (НДС), которое, как правило, изменяет исходные размеры конструкции, что в ряде случаев приводит к несоответствию с требованиями конструкторской документации (КД). Такие конструкции отправляются на доработку, требующую дополнительных слесарных операций, или просто выбраковываются. Чтобы уменьшить процент брака, проводят ряд экспериментов, в результате которых выявляется наиболее выгодная позиция закрепления конструкции с точки зрения сокращения деформаций. Достойной альтернативой этого дорогостоящего способа являются инженерные расчеты механики деформированного твердого тела. В этом случае расчет нескольких вариантов позволяет выбрать оптимальное размещение зажимов, обеспечивающее коробление заданных КД допусков. SYSWELD — мощный комплекс программ, содержащий несколько модулей: - Welding Wizard — моделирует все физические процессы, происходящие во время сварки; - Heat treatment — моделирует все физические процессы, происходящие во время термообработки; - Sysweld Assembly — модуль сборки, используемый для моделирования сборки и сварки больших конструкций. Он оперирует переданными из предыдущих модулей величинами (поля напряжений и деформаций) для создания единого НДС всей конструкции. 8