Опыт применения российского программного комплекса T FLEX PLM в ООО «Лаборатория оборудования «ИННОВАЦИЯ» группы компаний «СЕРКОНС» при создании испытательного оборудования

Компания ООО «Лаборатория оборудования «ИННОВАЦИЯ», входящая в ГК «СЕРКОНС», ведущего сертификационного органа в России, является производственным предприятием в области машиностроения и приборостроения. Необходимость в оснащении лабораторий и испытательных центров технически новым, разнообразным оборудованием, позволяющим проводить сертификационные испытания в соответствии с требованиями ГОСТ, обусловила создание конструкторско-производственного предприятия, проектирующего и изготавливающего испытательное оборудование, зачастую не имеющее аналогов не только в России, но и за рубежом.

Приобретение иностранного оборудования связано со многими рисками, в частности,

Все эти и иные риски могут быть устранены благодаря наличию собственного конструкторского бюро и производственной площадки, оснащённой необходимым станочным парком. Это способствует решению самых разнообразных задач независимо от направления и уровня сложности проектируемых и изготавливаемых изделий, связанных с подтверждением безопасности продукции, которая выпускается отечественными или иностранными компаниями и поступает на российский рынок для таких отраслей, как электротехника, транспортное машиностроение, лифтостроение, текстильная промышленность, пожарная безопасность, строительные материалы, средства индивидуальной защиты, сертификация детских изделий, спортивного инвентаря и многих других.

Для оснащения конструкторского бюро ООО «Лаборатория оборудования «ИННОВАЦИЯ» было решено приобрести систему автоматического проектирования (САПР), способную выполнять подготовку конструкторской документации, которая необходима при производстве испытательного оборудования. На первых этапах с этой целью на предприятии использовалась одна из популярных иностранных программ. Однако при том, что она обеспечивала удобство 3D моделирования возникали сложности при оформлении чертежей в соответствии с требованиями ЕСКД, неудобство и неточность составления спецификаций, набор библиотек стандартных изделий и материалов по российским ГОСТ был ограничен, а стоимость лицензирования была слишком высокой. С целью решения данной проблемы был проведён сравнительный анализ четырёх САПР: двух российских и двух иностранных. Оптимальное соотношение стоимости и функционала показала отечественная система T-FLEX CAD российской компании «Топ Системы». В результате было принято решение о переходе с иностранного ПО на российскую систему T-FLEX CAD версии 16.

В начале процесса перехода возникали определённые трудности, которые были связаны с освоением нового интерфейса, а также с некоторыми отличиями методики моделирования и оформления чертежей. Тем не менее оперативность и компетенция специалистов технической поддержки компании «Топ Системы», подробное руководство пользователя, обучающие видео и статьи на официальных интернет-ресурсах позволили относительно быстро освоить базовый функционал T-FLEX CAD и постепенно приобрести знания и опыт в более сложных операциях моделирования, таких как: параметризация, исполнения, передаточные механизмы, сборки из нескольких тысяч элементов и ряд других. А при выявлении замечаний в системе и высказывании предложений по улучшению T-FLEX CAD, в частности по прямому редактированию размеров модели в 3D-сцене, расширению функционала при проектировании сборок «сверху-вниз», улучшению операций сопряжения и многих других, планомерно проводятся соответствующие исправления и внедрения пожеланий пользователей.

На сегодняшний день опыт использования системы T-FLEX CAD на предприятии составляет более четырёх лет. За этот срок достигнуто увеличение производительности конструкторского отдела примерно на 30%, повысилось качество выпускаемой конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД, что значительно снизило количество брака на производстве. Наличие в системе обширных библиотек стандартных изделий, от метизов до подшипников и прокатного сортамента, а также разнообразных материалов в соответствии с ГОСТ, позволяет инженерам-конструкторам и технологам ориентироваться на изделия, выпускаемые российской промышленностью. Модуль Черчение позволяет профессионально оформлять чертежи деталей и сборочных единиц, автоматически создавать спецификации, строить все необходимые проекции, разрезы и выносные виды, получать таблицы исполнений, сгибов, сварных швов при использовании соответствующих операций в 3D-моделировании.

Применение модуля Листовой металл, входящего в T-FLEX CAD, способствует быстрому проектированию и получению требуемых развёрток разнообразных изделий данного класса — от используемых панелей обшивки оборудования до обечаек цилиндрических, конических и более сложных форм. Применение модуля T-FLEX Анализ, идущего уже в базовом составе системы, предоставляет достоверные результаты прочностных расчётов деталей методом конечных элементов, в том числе с учетом физико-механических свойств материалов, содержащихся в библиотеках.

Повышение презентабельности проектируемого изделия достигается таким базовым инструментом, как Фотореализм, позволяющим получать реалистичное изображение моделей за счет оптимизации текстур материалов, источников света, положения камеры, наложения фона и иных настроек. Благодаря применению данного инструмента достигается лучшее восприятие заказчиком внешнего вида изделия на стадии согласования перед запуском в производство и оптимальное наполнение содержанием технических паспортов на изделия с инструкцией пользования, а также составление информативного каталога готовой продукции. Возможность моделирования пружин различного класса на основе расчёта требуемых характеристик и автоматического создания их чертежа во многом ускоряет процесс проектирования такого типа изделий, применяемых в различных механизмах.

С начала 2023 года предприятие перешло на новую 17-ю версию системы T-FLEX CAD, которая получила более расширенный функционал и улучшения, за счет чего повысилось удобство пользования системой. Так, появление отдельного модуля «Поверхности» позволяет теперь проектировать изделия сложной геометрической формы, применяемые в испытательном оборудовании, например макет тела человека для имитации воздействия различных механических и тепловых нагрузок.

Кроме того, взамен соответствующего иностранного ПО на предприятии планируется расширение использования программного комплекса T-FLEX PLM и внедрение программ T-FLEX Электротехника —для проектирования электрической части испытательного оборудования и T-FLEX ЧПУ — для автоматического создания управляющих программ изготовления ответственных деталей на станках с числовым программным управлением.

Для участия в мероприятии «Компетенция САПР 2022» со стороны ООО «Лаборатория оборудования «ИННОВАЦИЯ» было отправлено четыре проекта испытательного оборудования, полностью спроектированных и оформленных в системе T-FLEX CAD. В процессе проектирования был задействоваван разнообразный функционал системы в 3D-моделировании и оформлении чертежей, включая параметризацию некоторых деталей для использования их исполнений, моделирование деталей из листового металла, расчёты пружин, прочностной анализ деталей ключевых узлов, фотореализм окончательных моделей для подготовки технических паспортов и сопроводительной документации.

Появление на российском рынке большого ассортимента велосипедов разных классов, возрастных категорий, геометрических форм и размеров, типов применяемых материалов обуславливает необходимость проведения разносторонних испытаний, главным образом подтверждающих безопасность и ресурс эксплуатации данного вида транспортного средства. Одним из основных типов испытания являются прочностные испытания деталей и узлов рулевого управления велосипеда.

Изделие предназначено для определения прочностных характеристик узла рулевого управления велосипеда при испытании падающей массой, имитируя наезд или столкновение с препятствием.

Испытание проводят на раме в сборе с передней вилкой. Измеряют расстояние между осями колес (базой колес). На передней вилке собирают ролик бочкообразной формы массой не более 1,0(±0,1) кг, а узел «рама — передняя вилка» устанавливают вертикально и закрепляют в жестком зажимном приспособлении с помощью оси крепления заднего колеса.

Груз, масса которого подбирается в зависимости от типа и класса велосипеда, сбрасывают вертикально с высоты так, чтобы его удар пришелся по ролику в точке, находящейся на пересечении вертикальной линии, проходящей через центры осей колес велосипеда, и поверхности ролика, в направлении, противоположном наклону передней вилки. При испытании передняя вилка фиксируется относительно рамы в положении, соответствующем прямолинейному движению велосипеда.

Опыт применения продуктов программного комплекса T-FLEX PLM на примере его основы САПР T-FLEX CAD показывает высокую результативность в сравнении как с иностранными, так и иными российскими системами. При внедрении программ комплекса T-FLEX PLM на промышленном предприятии, грамотном использовании сотрудниками конструкторского бюро, а также при активном применении в курсовых и дипломных проектах подготовке выпускников средних и высших учебных заведений увеличивается уровень производительности труда, появляется возможность проектирования более сложных, наукоёмких изделий. Дальнейшее расширение функционала, повышение удобства пользования и появление уникальных возможностей T-FLEX CAD, не имеющих аналогов среди других систем проектирования, способствует развитию российского инженерного программного обеспечения и промышленности в целом.