Переход на трёхмерное проектирование – осознанная необходимость

Опыт внедрения Autodesk Inventor на Бийском заводе стеклопластиков.

В предыдущих публикациях мы разговаривали с руководителями предприятий, занимающихся внедрением САПР. В этот раз мы решили посмотреть на процесс внедрения со стороны пользователя, инженера-конструктора Бийского завода стеклопластиков Михаила Казакова. Мы попросили его рассказать о процессе внедрения программного обеспечения для трёхмерного проектирования. В последнее время именно трёхмерное проектирование завоёвывает всё большую популярность в среде проектировщиков.

Со времени начала внедрения систем трёхмерного проектирования в нашем КБ Бийского завода стеклопластиков прошло полтора года.

После ознакомления с предлагаемыми на российском рынке программными продуктами в области машиностроения, мы остановили свой выбор на Autodesk Inventor Series, т.к. Inventor является оптимальным средством для решения возникающих на нашем предприятии конструкторских задач. Немалую роль сыграла также гибкая ценовая политика Autodesk в России.

С самого начала работа с Autodesk Inventor в КБ не вызвала существенных затруднений. Это связано с тем, что программный комплекс имеет достаточно простой и понятный интерфейс. Поэтому уже через два месяца наше КБ начало непосредственный выпуск полноценной конструкторской документации как в трёхмерном электронном виде (для ЧПУ), так и в виде копий двухмерных чертежей в бумажном виде. Через некоторое время после начала внедрения мы почувствовали преимущества трёхмерного проектирования относительно проектирования на плоскости.

Один из аспектов изменения мышления конструктора при переходе на трёхмерное проектирование заключается в том, что конструктор думает непосредственно над изделием, а не над тем, как это изделие отразить на плоскости. Это даёт возможность наиболее полно раскрыть свой технический потенциал. Качество восприятия проектируемого изделия происходит совершенно на другом уровне. А сколько времени иногда уходило на то, чтобы объяснить остальным сотрудникам КБ работу достаточно сложного механизма, который представлен в 10 сечениях на чертеже! Как говорится: лучше один раз увидеть, чем сто раз представить. Теперь при использовании трёхмерного моделирования практически не возникает разночтений. И если потребуется, то для трёхмерной модели можно легко проанализировать кинематику механизма. Для более реалистичного отображения готового изделия в Inventor встроен специальный модуль Inventor Studio, который позволяет создавать фотореалистичные изображения проектируемых изделий.

Параметрический подход в Inventor к проектированию так же приносит много положительных моментов. Используя этот подход, проектировщик способен создавать оптимальные конструкторские решения, так как на переделку деталей и узлов проекта при трёхмерном проектировании тратится намного меньше времени.

Не мог не порадовать встроенный модуль для работы с листовым материалом. Быстрое создание трёхмерной листовой модели с последующим практически моментальным получением готовой развёртки всегда приводит в восторг ещё неискушённых сотрудников предприятия.

Так же следует отметить наличие возможности лёгкого создания в Autodesk Inventor различных пользовательских библиотек, включая нормализованные детали (и для 11-ой версии включая нормализованные узлы) для конкретного предприятия. Причём, это может сделать обычный пользователь без всякого знания программирования на Inventor API. Кроме создания стандартизованных деталей и узлов, также возможно создание библиотек нормализованных элементов деталей, таких как цапфы валов, шпоночные пазы, различные просечки и так далее.

Не секрет, что в первый момент перехода на трёхмерное проектирование сначала удаётся добиться уменьшения количества конструкторских ошибок, а непосредственно увеличение производительности происходит только после того, как появятся определённые наработки, выполненные в трёхмерных моделях.

Вообще полноценное использование уже существующих конструкторских наработок невозможно без трёхмерного моделирования и, в свою очередь, все созданные модели необходимо упорядоченно хранить и иметь к ним упорядоченный доступ. Для этих целей в поставку Inventor Series входит PDM-система Vault. Vault – хранилище электронной документации, причём, Vault способен не просто хранить какие-либо файлы проекта, но и несколько версий одного и того же файла. Поэтому на любом этапе проектирования можно посмотреть «эволюцию» детали и, например, всегда вернуться в какую-либо точку данной «эволюции» и изменить направление этого «эволюционного» пути. Естественно, что интерфейс Vault интегрируется непосредственно в интерфейс Autodesk Inventor и позволяет производить многие операции по управлению файлами проекта непосредственно из среды Inventor. Также Vault позволяет осуществлять координирование группы конструкторов, работающих над одним проектом. Являясь сервером, Vault регистрирует все приходящие изменения в файлах проекта, и, соответственно, извещает всех пользователей, которые также используют эти файлы в своих проектах, о том, что произошли изменения. Тем самым осуществляется обратная связь между разработчиками. Интерфейс Vault способен интегрироваться с интерфейсом Microsoft Office, что очень удобно, если, например, вы хотите сопроводить свой проект различного рода расчётами или пояснениями выполненными, например, на Microsoft Word или Microsoft Excel. В общем случае Vault хранит в себе файлы любых форматов. Ну и кроме всего прочего, при помощи Vault возможно осуществляет гибкий поиск имеющейся документации.

Наряду с твердотельным моделированием наблюдается тенденция развития поверхностного моделирования в Autodesk Inventor. Это делает Inventor комплексным решением для проектных задач. Особенно продвинулась работа с поверхностями в 11-ой версии. Это даёт возможность проектировать изделия с достаточно сложной формой, а также более быструю и более лёгкую работу, например, по созданию полуформ различной литьевой оснастки, где иногда обычные твердотельные способы построения просто бессильны.

Если возвратиться к истории внедрения трёхмерного проектирования в нашем КБ, то первой приобретённой программой был гибридный 3D-моделировщик Power Shape (фирма DELCAM). Являясь хорошей программой для создания сложных геометрических форм, Power Shape всё же имеет некоторые особенности, не позволяющие создавать полноценную конструкторскую документацию по ГОСТ. Поэтому после получения в среде Power Shape трёхмерных деталей, обладающих сложной геометрией или полуформ от этих деталей, оформление непосредственных чертежей производится в среде Autodesk Inventor. Это всё осуществляется за счёт трансляции через файлы универсальных форматов (IGES, STEP, SAT). Вследствие того, что написание программ для ЧПУ на нашем заводе производится с помощью программы Power Mill (фирма DELCAM), то также мы производим трансляцию данных через универсальные форматы из среды Inventor. Надо отметить, что качество трансляции как в Inventor, так и из Inventor через универсальные форматы значительно возросло, начиная с 10 – ой версии Inventor.

В заключение хочется сказать следующее – переход на трёхмерное проектирование является неизбежным процессом и рано или поздно каждому предприятию, связанному с машиностроением, придётся делать выбор: на базе какой среды проектирования вести разработку конструкторской документации. Сделать выбор - значит, заложить фундамент будущей работы КБ, но одним из основных критериев выбора должен быть критерий надёжности выбираемого фундамента.

М.Б. Казаков инженер-конструктор
Бийский завод стеклопластиков