1.3.6. Программный комплекс t-flex cad/cam/cae/capp/pdm.
Единый комплекс T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM - набор современных программных средств для решения задач технической подготовки производства любой сложности в различных отраслях промышленности. Комплекс объединяет системы для конструкторского и технологического проектирования, модули подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и инженерных расчетов. Все программы комплекса функционируют на единой информационной платформе системы технического документооборота и ведения состава изделий.
Комплекс T-FLEX, пожалуй, единственный российский комплекс, который по своему наполнению, функциональности и стоимости отвечает большинству запросов руководителей предприятий. Комплекс T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM позволяет решить практически все задачи конструкторско-технологической подготовки производства: от получения заказа до изготовления изделия. Комплекс T-FLEX позволяет под управлением системы документооборота (T-FLEX DOCs):
проектировать основное изделие (T-FLEX CAD);
оснастку (T-FLEX CAD, прикладные системы);
анализировать изделие до изготовления (T-FLEX Анализ, T-FLEX Динамика, T-FLEX / Пружины, T-FLEX / Зубчатые передачи, …);
разрабатывать технологии и осуществлять техническое нормирование производства (T-FLEX Технология, T-FLEX Техническое нормирование);
готовить управляющие программы (T-FLEX ЧПУ);
проверять управляющие программы до загрузки на станок (T-FLEX NC Tracer).
Комплекс T-FLEX обеспечивает единство данных и автоматизированное отслеживание изменений по всему проекту, что является отличительной особенностью систем высокого уровня.
Все системы комплекса разработаны российской компанией «Топ Системы», которая с 1992 года работает на рынке САПР. Программы выполнены в едином интерфейсе на русском языке и поставляются с русской документацией. Основные системы комплекса переведены на несколько иностранных языков и распространяются за рубежом. Большинство систем полностью учитывают российскую специфику: оформление чертежей в T-FLEX CAD полностью соответствует ГОСТам, T-FLEX Технология формирует технологические карты по ГОСТам, T-FLEX ЧПУ осуществляет подготовку управляющих программ не только для современных стоек российского и западного производства, но и для старых советских систем управления станками с ЧПУ. Техническая поддержка всех систем осуществляется самим разработчиком.
Для разработки своих программных продуктов компания «Топ Системы», как и многие ведущие разработчики зарубежных систем, использует проверенные временем лицензионные продукты. Система T-FLEX CAD 3D построена на лицензионном геометрическом ядре Parasolid фирмы UGS, что позволяет системе T-FLEX CAD 3D со стопроцентной точностью обмениваться трехмерными данными с такими известными системами как Unigraphics, SolidWorks, SolidEdge и другими, построенными на этом же ядре. Для обмена двухмерной информацией с системой AutoCAD и другими системами в формате DWG и DXF система T-FLEX CAD использует известную библиотеку DWGDirect. Система T-FLEX DOCs использует для работы и хранения данных Microsoft SQL-server. Для системы T-FLEX Анализ используется лицензированный генератор конечно-элементных сеток компании Simmetrix.
По функциональности каждая из систем комплекса T-FLEX конкурирует с лучшими образцами как западных, так и российских продуктов. Совместное использование систем комплекса значительно повышает функциональную ценность как всего решения T-FLEX, так и его частей. Например, связка T-FLEX DOCs и T-FLEX CAD или T-FLEX DOCs и T-FLEX Технология работает как единый продукт, в котором пользователь использует лучшие функциональные качества составляющих применительно к решению своих задач.
В комплексе T-FLEX системы работают совместно сразу после установки. Таким образом, на интеграцию систем единого комплекса T-FLEX пользователям не надо тратить силы своих высокооплачиваемых высококвалифицированных сотрудников (прописывать связи в базах данных, проверять правильность работы в интегрированном режиме, обновлять связи и т.п.). Это одно из основных преимуществ комплекса T-FLEX перед другими системами. Интеграция с внешними системами осуществляется стандартными средствами (с помощью обменных файлов, одно- или двунаправленного программного интерфейса, с помощью таблиц связей между базами данных и т.п.). Единственное, что хотелось бы отметить в этой связи - что вся информация об изделии в комплексе T-FLEX находится в одной базе данных, она не разбросана по разным файлам, что еще встречается в некоторых комплексных системах. Исходя из этого, с помощью API-функций системы T-FLEX DOCs или других средств можно получить всю необходимую информацию об изделии (составе проекта изделия, о конструкторских или технологических данных, о вспомогательном оборудовании для изготовления и т.д.) для передачи во вне, например, в ERP-системы.
Основные системы комплекса T-FLEX: T-FLEX DOCs, T-FLEX CAD, T-FLEX Технология построены на открытых технологиях, что позволяет говорить о возможности расширения комплекса, как силами разработчиков, так и самими пользователями. Системы комплекса имеют открытый API-интерфейс, основанный на технологии .NET, и позволяют использовать любые языки программирования (C++, Visual Basic, C#, …), которые поддерживают данную технологию. Во всех системах есть возможность написания макросов для расширения уже имеющегося функционала. Помимо программного интерфейса, системы комплекса имеют развитые внутренние средства пользовательского интерфейса для возможности расширения функциональности систем без программирования.
Девиз систем комплекса T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM: больше функциональности за меньшие деньги! Этот принцип неуклонно соблюдается компанией «Топ Системы» уже много лет. Все системы комплекса предлагаются заказчикам по более низкой стоимости, чем конкурирующие по функциональности системы.
PDM-система T-FLEX DOCs - основа комплексной технической подготовки производства
PDM-система T-FLEX DOCs является информационным ядром комплекса T-FLEX и имеет интеграционные связи с большинством программ комплекса. Основные компоненты комплекса - конструкторские и технологические системы имеют полную прямую интеграцию данных. Это обеспечивает единое защищенное хранение всей информации (как справочных данных, так и файлов), а также распределенный доступ к ней и санкционированное использование в любом подразделении предприятия.
T-FLEX DOCs имеет весь набор общепринятой функциональности для PDM-системы:
управление проектами и ведение состава изделия;
организация технического, организационно-распорядительного и канцелярского документооборота;
создание и ведение неограниченного количества общих справочников произвольной структуры;
маршрутизация документов с полной поддержкой стадий работы над документами, контролем сроков исполнения отдельных этапов и автоматическое оповещение заинтересованных пользователей о завершении любого этапа;
организация коллективной работы сотрудников в соответствии с бизнес-процессами предприятия;
интеграция с системами управления предприятием;
организация и ведение архива предприятия;
получение произвольных отчетных документов и форм.
При формировании структуры изделия в T-FLEX DOCs используются уникальные механизмы интеграции с конструкторской системой T-FLEX CAD. Работая в среде системы проектирования T-FLEX CAD, конструктор автоматически создает структуру изделия в PDM-системе.
Рис. 1.15.
По созданным проектам T-FLEX DOCs автоматически формирует все необходимые сопутствующие документы по ЕСКД: спецификации, ведомости и др. Кроме того, знания предприятия находятся под надежной защитой - T-FLEX DOCs решает и задачи, связанные с разграничением доступа к информации.
T-FLEX CAD отличают такие качества, как полнота функциональности, скорость и эффективность применения. Система основана на известном, проверенном практикой, геометрическом ядре Parasolid®, разработанном компанией UGS. Средства трехмерного моделирования T-FLEX CAD позволяют разработчику легко создавать как простые детали, так и сборочные модели, состоящие из тысяч компонентов. T-FLEX CAD объединяет возможности твердотельного и поверхностного моделирования, позволяя использовать для создания поверхностей тот же набор операций, что и для моделирования твердых тел.
Рис. 1.16.
Создание сборочных моделей, как при двухмерном проектировании, так и при трехмерном моделировании можно проводить как из готовых деталей (снизу-вверх), так и создавая модели деталей в контексте сборочной модели (сверху-вниз). T-FLEX CAD может моделировать движение и взаимодействие твердых тел, позволяя выявлять и устранять недостатки изделия еще на ранних стадиях проектирования. T-FLEX CAD поддерживает оформление чертежей в полном соответствии с ЕСКД и международными стандартами (ISO, DIN, ANSI). Система автоматически обновляет чертежи при изменении 3D-модели, позволяя быстро создавать стандартные и дополнительные виды, разрезы, сечения, виды с разрывами и изометрические проекции. Эффективное конструкторское проектирование невозможно без использования баз знаний, т.е. использования ранее накопленного производственного опыта при проектировании новых изделий. Эта идеология, применяемая сегодня во всех современных зарубежных САПР высокого уровня, базируется на параметрических технологиях, широкое использование которых традиционно отличало T-FLEX CAD среди отечественных и зарубежных конструкторских систем. Система T-FLEX CAD, во-первых, обеспечивает проектирование деталей (как в 2D, так и в 3D) с максимально большим использованием параметров. Во-вторых, система обеспечивает создание параметрических сборочных объектов, при изменении параметров которых, меняются не только геометрические параметры, но и состав сборок. Использование библиотечных элементов не только ускоряет процесс проектирования, но и унифицирует элементы создаваемого изделия. За счет этого экономятся средства на выпуск новой технологической документации, оснастки и испытания. Начало такой экономии закладывается в мощных возможностях T-FLEX CAD по созданию пользовательских библиотек без программирования, когда в качестве стандартного элемента может выступать любая параметрическая модель. Она может включать взаимосвязи с табличными данными (базами данных), различные расчеты и удобное представление изменяемых параметров с помощью пользовательских диалогов. С наиболее распространенными CAD-системами обмен данными производится через форматы: Parasolid, IGES, STEP, Rhino, STL, DWG, DXF и т.д. T-FLEX CAD успешно работает не только в России и странах СНГ. Система локализована (имеет переведенный интерфейс, документацию, поддерживает стандарты) для многих стран: США, Италия, Польша, Германия, Китай и других.
В комплексе T-FLEX существует специализированный программный модуль конечно-элементных расчётов T-FLEX Анализ. Главной отличительной особенностью системы T-FLEX Анализ является её глубокая интеграция с системой T-FLEX CAD, что исключает неизбежно возникающие ошибки при передаче геометрии от конструктора к расчетчику через стандартные форматы обмена. Используя T-FLEX Анализ возможно проводить следующие виды расчетов:
статический анализ - для расчёта напряжённого состояния конструкций под действием приложенных к системе постоянных во времени сил;
частотный анализ - для расчёта собственных (резонансных) частот конструкции и соответствующих форм колебаний;
анализ устойчивости - важен при проектировании конструкций, эксплуатация которых предполагает продолжительное воздействие различных по интенсивности нагрузок;
тепловой анализ - модуль обеспечивает возможность оценки температурного поведения изделия под действием источников тепла и излучения.
Рис. 1.17.
Между трёхмерной моделью изделия и расчётной конечно-элементной моделью поддерживается ассоциативная связь, т.е. изменения твёрдотельной модели автоматически переносятся на сеточную конечно-элементную модель. Граничные условия в виде закреплений, нагружений, тепловых потоков, контактов и др. задаются непосредственно с привязкой к 3D-модели. При изменении модели заново задавать граничные условия не требуется. T-FLEX Анализ предоставляет качественные и удобные средства для анализа полученных результатов расчётов. Модуль анимации позволяет воспроизвести поведение исследуемой модели, с одновременным отображением полей напряжений или перемещений. Динамическое зондирование модели путем показа числовых значений результатов расчета при наведении курсора на любое место сетки позволяет точно узнать результат расчета. Решения задачи могут быть сохранены в виде отдельного файла, что позволяет документировать результаты расчетов.
Приложение T-FLEX Динамика является интегрированным в T-FLEX CAD модулем, позволяющим производить динамические расчёты пространственных механических систем. Данный модуль основан на собственных алгоритмах, разработанных в компании «Топ Системы». Модель механизма описывается как система твёрдых тел, шарниров и нагрузок, создаваемая на основе трёхмерной геометрической модели T-FLEX CAD. Решатель учитывает масс-инерционные характеристики тел трёхмерной модели. Для описания системы, решаемой в модуле T-FLEX Динамика, введён специальный объект модели - «Задача динамического анализа». Он является полноценным объектом модели и содержит в себе набор элементов модели, нагрузок и других элементов, задающих их взаимодействие. В задаче содержатся данные, задающие направление силы тяжести, свойства элементов задачи по умолчанию (свойства шарниров, силы трения, контактные свойства), временные характеристики моделируемого процесса. В модели T-FLEX CAD может содержаться несколько динамических задач. Каждая из задач может содержать свой набор элементов и граничных условий для нахождения решения в различных постановках или при различных нагрузках. Задача динамического анализа ассоциативно связана с трёхмерной моделью, поэтому при изменении параметров или состава модели автоматически происходят соответствующие изменения и в задаче.
Рис. 1.18.
T-FLEX Технология - технологическая подготовка производства
Основное назначение T-FLEX Технология - разработка маршрутной, маршрутно-операционной и операционной технологии с выдачей документов в соответствии со стандартами ЕСТД. T-FLEX Технология является полностью интегрированным приложением в PDM-системе T-FLEX DOCs. Подобная архитектурная организация позволяет, во-первых, использовать в технологическом модуле часть необходимой технологам функциональности PDM, во-вторых, организовать единое информационно-справочное пространство для технологов и конструкторов. Таким образом, система T-FLEX Технология не только готовит отдельные технологические документы, но и подготавливает информацию о выпускаемой продукции, трудовых и материальных нормативах, которая необходима для плановых, диспетчерских и производственных служб предприятия. Технологические процессы в виде информационной модели операций и переходов могут логически присоединяться к таким элементам состава изделия в T-FLEX DOCs, как детали и сборочные единицы. Кроме того, имеется возможность предварительной проработки маршрута изготовления и сборки деталей путем создания специальных объектов «расцеховка», состоящих из набора цехов и соответствующих им видов работ.
Рис. 1.19.
Вся информация о переделах, оборудовании, инструменте, оснастке, комплектующих, нормативах и др. хранится в единой базе данных предприятия. Технолог имеет возможность пополнения и заимствования данных в соответствии со своими правами доступа, которые регулируются через PDM-систему. Использование заранее подготовленных прототипов технологических процессов, наполненных расчетами трудовых и материальных нормативов, позволяет повысить эффективность технологического проектирования. При вводе параметров технологических переходов, технолог может использовать данные конструкторской модели T-FLEX CAD, что также позволяет повысить скорость создания технологических процессов механической обработки.
T-FLEX ЧПУ - от конструкторской модели к готовой детали
Для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ в комплексе T-FLEX предлагается несколько CAM-продуктов. Это система T-FLEX ЧПУ, которая позволяет создавать управляющие программы для 2-х, 3-х и 5-ти координатного фрезерования, точения, сверления, лазерной и электроэрозионной резки, гравировки, а также семейство программ T-FLEX NC Tracer, предназначенных для просмотра имитации обработки до установки детали на станок. Система T-FLEX ЧПУ непосредственно встроена в T-FLEX CAD, что обеспечивает прямое взаимодействие модулей CAD/CAM и сквозную параметризацию. Это означает отсутствие проблемы передачи данных от конструктора к технологу ЧПУ и значительно упрощает модификацию или исправление данных. Таким образом, осуществляется идея прямого превращения конструкторской модели в деталь.
Рис. 1.20.
При внедрении CAM-систем важным моментом является адаптация созданных управляющих программ к конкретным условиям производства. В системе T-FLEX ЧПУ есть возможность произвести настройку постпроцессоров для любых станков и стоек путем программирования или используя упрощенный диалоговый редактор. Кроме того, с системой поставляется обширная библиотека готовых постпроцессоров.
Прикладные САПР в комплексе T-FLEX
Вместе с продуктами компании «Топ Системы» поставляются прикладные системы, которые разрабатываются партнерами: T-FLEX/Раскрой - оптимизация раскроя листового материала. T-FLEX/Штампы - система проектирования штампов листовой штамповки (разделительные, формообразующие и комбинированные). T-FLEX/Пресс-формы - система проектирования пресс-форм для литья термопластов под давлением. Основные положения, которые делают комплекс T-FLEX наиболее привлекательным для российских предприятий
Передача информации от одной системы к другой осуществляется в едином информационном пространстве, за счет внутренней связи между модулями.
Наличие передовых российских разработок в соответствующих областях автоматизированного проектирования в сочетании с лучшими мировыми математическими и программными технологиями.
Широкая поддержка международных стандартов. Сохранение неизменного вида документа в различных языковых версиях операционной системы.
Обширные библиотеки стандартных элементов, единая база данных технического и технологического оснащения, структурированный доступ к составу изделия.
Возможность каждой из систем работать как в едином комплексе, так и в любой комбинации или в автономном режиме, что позволяет гибко и поэтапно оснащать любое предприятие средствами автоматизации подготовки производства.
Надежная защита технической информации от несанкционированного доступа и распространения.
Наличие модуля технологической подготовки производства, глубоко интегрированного с конструкторской системой.
Русскоязычный интерфейс и документация на русском языке у всех систем.
Использование клиент-серверных технологий, позволяющих эффективно управлять процессами разработки изделий.
Открытый программный интерфейс систем комплекса, позволяющий предприятиям и независимым разработчикам разрабатывать (и интегрировать) свои приложения и САПР на базе T-FLEX, а также присоединять модули комплекса к корпоративным информационным системам, например, для информационного обмена с системами управления класса ERP и MRP II.
Техническая поддержка, осуществляемая разработчиками систем. Такое взаимодействие имеет несомненные преимущества, по сравнению с поддержкой дистрибьютора зарубежных систем.
Привлекательная стоимость систем комплекса. Такие показатели комплекса T-FLEX, как «цена - функциональность» и «эффективность инвестиций» являются на сегодняшний день лучшими на российском рынке.
Организация на предприятии единого информационного пространства
Компания «Топ Системы» предлагает своим пользователям услуги по комплексному внедрению систем автоматизации и организации единого информационного пространства на предприятии. Опираясь на обширный опыт внедрения - как собственный, так и своих крупных пользователей - компания готова по заказу предприятий профессионально сформировать и реализовать внедренческие проекты. Создание единого информационного пространства для управления процессами разработки и подготовки производства выводит предприятие на качественно новый уровень организации работ и существенно упрощает прохождение сертификации по стандарту системы качества ГОСТ ИСО 9001 - аналога ISO 9001, признанного мировым сообществом в качестве эталона современной модели эффективного менеджмента.
Большое количество предприятий, успешно использующих системы T-FLEX по всему миру, гарантирует высокое качество решений.
Выводы к исследовательскому разделу.
Анализ состояния отечественных средств автоматизированной поддержки ЖЦИ показывает, что отечественный рынок динамично развивается. Расширяется номенклатура средств автоматизации, постоянно растет их качество, расширяются их функционал. Пользователям автоматизированных систем предоставляется все больше возможностей.
Разработка средств автоматизации носит все более комплексный характер. Все большее число разработчиков создает и выставляет на рынок интегрированные системы CAD/CAM/CAPP, CAD/CAM/CAPP/PDM и др. Список производителей программного обеспечения представлен в Приложении №1.
Огромное количество предлагаемых современных САПР затрудняет выбор наилучшей с точки зрения соотношения цена/качество. Для представления правил проектирования используются различные средства, хотя во всех случаях основой этих правил служит продукционная форма внешнего представления знаний. Используемые средства различаются как гибкостью, так и сложностью для освоения. Поскольку кафедра «Персональная электроника» МГУПИ вступила в программу поддержки учебных заведений, организуемую компанией «Топ Системы», она получила университетскую лицензию на использование в учебном процессе сетевых версий продуктов серии T-FLEX.