isicad: T- FLEX Электротехника — новый компонент комплекса T-FLEX PLM

Предлагаемая ниже статья публикуется по представлению компании Топ Системы. Оригинал – на сайте компании; статья также опубликована в октябрьском выпуске журнала «САПР и графика».

Авторы — сотрудники компании Топ Системы: Т. Батюченко — менеджер проектов, И. Батюченко — руководитель группы разработки, И. Кочан — директор по маркетингу.

На дворе третье тысячелетие, и его приметы мы замечаем повсюду. Сегодня уже практически невозможно отыскать современное изделие, не использующее электричество. Корабли, самолеты, автомобили, станки, кофеварки — всё это без электричества не работает. А раз электротехническая составляющая есть в любом современном изделии, то и в процессе проектирования нам необходимы инструменты для разработки электрических схем, прокладки жгутов и кабелей, расстановки и подключения аппаратов и электрических машин.

Программный комплекс T-FLEX PLM по праву считается одним из самых развитых и мощных инструментов проектирования, подготовки и управления производством, доступным на отечественном рынке. Вполне естественно, что разработчики компании «Топ Системы» не могли проигнорировать требования сегодняшнего дня. Поэтому, без долгих слов, представляем вам новый программный продукт комплекса T-FLEX PLM — систему для проектирования электротехнических изделий T-FLEX Электротехника.

Рис. 1. Этапы проектирования электротехнических изделий

Этот продукт, тесно интегрированный в систему проектирования T-FLEX CAD и созданный на основе единой PLM-платформы T-FLEX PLM, позволяет вести коллективную разработку электротехнического изделия, предоставляя инженеру полный набор инструментов для 2D- и 3D-проектирования. Внешне, для пользователя, это выглядит единым системным решением, позволяющим решать задачи комплексного проектирования, одновременно ведя работы над всеми составляющими современного изделия — механической и электротехнической.

Теперь рассмотрим новые возможности, которые стали доступны пользователям комплекса T-FLEX PLM с появлением в этой линейке нового продукта… Но для начала вспомним основную концепцию, в соответствии с которой выстроены все средства автоматизированного проектирования T-FLEX. Вообще словосочетание «автоматизированное проектирование» мы используем настолько часто, что перестали задумываться над его смыслом. А между тем он очень важен. Сегодня в мире очень много систем, предоставляющих инженерам различные программные средства для создания цифровых 3D-моделей, чертежей, оформления сопутствующей документации и технологической подготовки производства. Но, увы, большинство из них — только набор отдельных инструментов для черчения, построения 3D-модели или формирования конструкторско-технологических документов.

Такой подход лишь переносит процесс проектирования с кульмана или письменного стола на компьютер, почти не внося в него средств реальной автоматизации. Подход компании «Топ Системы» с самого первого дня ее существования, а было это долгих 25 лет назад, принципиально иной — средства САПР должны предоставлять пользователю максимально возможный уровень автоматизации процесса проектирования и подготовки производства. Мы не верим в будущее «электронного кульмана», поскольку считаем, что компьютер должен быть полноценным партнером проектировщика. Помогать ему, принимая на себя всю нетворческую часть работы, заботиться об отсутствии «глупых» ошибок, вызываемых невнимательностью или усталостью, и обеспечивать возможности коллективной работы, надежного хранения данных, обеспечения их актуальности и целостности. Все эти идеи были изначально заложены в продукты линейки T-FLEX, и разработчики компании «Топ Системы» всегда следовали им, предоставляя пользователям программы «с интеллектом» и стараясь соответствовать всем самым высоким мировым требованиям. Новый продукт T-FLEX Электротехника — достойное пополнение в этом ряду.

Рис. 2. Разработка принципиальной схемы

Одной из ключевых особенностей нового продукта является возможность синхронного проектирования электрической схемы будущего изделия, его 3D-модели и всей сопутствующей документации. То есть, как и во всех других системах комплекса T-FLEX PLM, мы имеем единую модель данных электротехнической составляющей изделия, которая может быть представлена в виде 3D-модели, принципиальной электрической схемы изделия, перечня элементов, схем подключения и соединения и т.д. Поговорим об этом подробнее и начнем с классической схемы, положенной в основу всего процесса проектирования электротехнических изделий в T-FLEX.

Рис. 3. Создание провода

Мы можем вести процесс проектирования самыми разными способами. Например, проектировать изделия по методике «из учебника». То есть разработать электрическую принципиальную схему, сформировать по ней перечень элементов, таблицы соединений и подключений, на основе этой информации подготовить данные о требуемых покупных изделиях и заняться 3D-моделированием расположения будущих аппаратов, жгутов и разъемов… Процесс правильный, но уж больно несовременный. Сегодня самый ценный и дефицитный ресурс — время. А потому система T-FLEX Электротехника позволяет вести параллельное проектирование, обеспечивая полную синхронность различных процессов разработки. Это означает, что размещение электрических аппаратов, реле, клемм, коробов для прокладки жгутов и других электротехнических компонентов в контексте сборочной 3D-модели изделия может вестись параллельно с разработкой электрической принципиальной схемы и автоматическим (обратите внимание!) формированием перечня элементов и таблиц подключений. Система T-FLEX Электротехника, выстроенная на базе единой модели инженерных данных, поддерживает постоянную ассоциативную связь между условным графическим обозначением любого элемента электрической принципиальной схемы и 3D-моделью соответствующего реального электрического аппарата. Система также «знает» соответствия точек подключения элемента схемы реальным коннекторам для подключения проводов, имеющимся в 3D-модели.

Таким образом, система не только «понимает» электрическую схему изделия, но и контролирует соответствия всех ее компонентов объектам его сборочной 3D-модели. Очевидно, что при таком уровне «осведомленности» T-FLEX Электротехника может автоматически создавать в сборке все необходимые провода, соединяя аппараты в соответствии с принципиальной схемой, контролировать корректность подключений и многое другое. Разработчик в этой ситуации имеет возможность полностью сосредоточиться на интеллектуальной части работы: собрать определенные провода в жгуты, разместить жгуты в коробах, указать траектории огибания элементов конструкции и принять другие инженерные решения, доступные пока лишь инженерному мышлению человека. После этого остается выполнить проверку модели на корректность с точки зрения электрической принципиальной схемы и запустить процесс автоматического (снова обратите на это внимание!) формирования ведомости материалов и кабельных изделий с учетом их реальных длин, оформить раскладку жгутов и других выходных документов. Вот, собственно, и весь процесс… Возможны, конечно, и более «свободные» методы проектирования. Например, опытный инженер может прямо в процессе размещения аппаратов в 3D-модели сразу задать соединяющие их провода… задолго до завершения разработки принципиальной схемы. Система легко допускает и такой подход — вы сможете установить соответствие реальных проводников их обозначениям в схеме позже, после завершения ее разработки.

Рис. 4. Быстрое подключение шнура

Рис. 5. Редактирование траектории прохождения провода

Рис. 6. Подключение кабеля

Мы сознательно упростили описание всего процесса проектирования, чтобы вы не отвлекались на технические особенности реализации и смогли воочию убедиться в реальности партнерства системы проектирования и инженера-разработчика. Теперь можно обсудить и некоторые важные детали, точнее тот развитый сервис, который сопровождает вышеописанные процессы.

Несколько слов о редакторе схем. Очень простой с виду, этот специализированный инструмент позволяет быстро и удобно формировать схемы практически любой сложности. Обширная, легко пополняемая библиотека элементов позволяет формировать иерархические схемы, где любой аппарат на схеме одного уровня может развернуться в отдельную схему уровнем ниже. И так — без ограничения вложенности. Например, у нас может быть схема электросети завода, в ее составе — схема электропитания цеха, в ней — электрическая схема насосного узла, а в ней, в свою очередь, — отдельная схема электрического шкафа управления насосами. Но главное здесь состоит в том, что все элементы схемы — это не просто графические изображения. Процесс построения схемы — как простой, так и многоуровневой, представляет собой синхронное формирование перечня элементов и топологии электрической составляющей будущего изделия.

Рис. 7. Прокладка жгута

Рис. 8. Раскладка жгута

Итак, формируя изображение схемы, на самом деле мы формируем полноценную цифровую модель будущей сети. Это позволяет вести разработку, начиная с электрической принципиальной схемы или схемы соединений… Жестких требований тут нет, так как и то и другое, как и 3D-модель, — лишь формы представления единой структуры электротехнического изделия. Для удобства и скорости разработки схем в системе T-FLEX Электротехника существует много всевозможного сервиса. Можно одним щелчком мыши разорвать проводник и вставить в разрыв новый элемент. Или, для большего удобства и читаемости схемы, обычным перетаскиванием разнести в разные места отдельные контакты установленного реле. Или сформировать групповые линии связи… Эти и многие другие сервисные функции обеспечивают разработчика всем необходимым инструментом для быстрого и корректного формирования электрических схем. При этом, как и все остальные системы, построенные на базе единой платформы T-FLEX PLM, система T-FLEX Электротехника обеспечивает удобные средства коллективной работы над проектом.

Рис. 9. Редактирование жгута

Другим важнейшим этапом проектирования электрической системы изделия является формирование и прокладка кабельных изделий. На этом этапе определяется длина кабельных трасс и уточняются масс-инерционные характеристики всего изделия. T-FLEX Электротехника обладает развитым набором инструментов для управления траекториями залегания кабельных трасс в 3D-модели. В случае необходимости, к примеру, для того, чтобы установить наконечник на проводник, пользователю достаточно выбрать из библиотеки, входящей в поставку, требуемый тип наконечника, при этом система автоматически рассчитает его положение и определит типоразмер. Установка подходящих разъемов для кабельных изделий в системе тоже осуществляется автоматически согласно электрической принципиальной схеме, при этом пользователю доступен выбор исполнения разъема. Все эти и многие другие «чудеса» — это не что иное, как активное использование возможностей параметризации, которыми славятся все системы комплекса T-FLEX PLM.

Создание жгутов в T-FLEX Электротехника осуществляется в полуавтоматическом режиме. От пользователя требуется проложить траекторию всех ветвей будущего жгута и установить точки входа-выхода в жгут для проводников, а затем просто добавить в жгут уже существующие в 3D-сборке кабельные изделия либо указать линии связи на схеме. Система автоматически определит оптимальные точки входа-выхода и маршрут прохождения провода (кабеля) по жгуту. Полученный жгут может быть выгружен в отдельную ассоциативно связанную деталь для формирования раскладки жгута и сборочного чертежа, а также сопутствующей документации.

Рис. 10. Редактор кабельных изделий (кабель VGA)

Работа по формированию и прокладке жгутов не только очень наглядна и удобна, но еще и предоставляет пользователю целый набор дополнительных сервисов. К примеру, вы можете соединить проводами аппараты внутри электрического шкафа с лампочками, выключателями и другими устройствами управления, расположенными на дверце шкафа. И после этого, пользуясь преимуществами параметрического моделирования системы T-FLEX CAD, посмотреть, как будут располагаться свободно висящие части проводов и кабелей при открытом и закрытом положении дверцы.

Рис. 11. Ведомость материалов

Вообще, визуальная наглядность и простота процесса проектирования кабельных соединений в системе T-FLEX Электротехника создает у пользователя ощущение игры, а не сложной и ответственной работы.

Еще одним достоинством платформенного решения в основе комплекса T-FLEX PLM является повсеместное использование в системе T-FLEX Электротехника всевозможных библиотек и их полная открытость для совершенствования и пополнения. Это позволяет предприятию не только организовать коллективную работу над электротехническими изделиями, но и сформировать ограничительные перечни или библиотеки оригинальных элементов, характерных для специфики конкретного предприятия. Работа системы в единой информационной среде предприятия позволяет быстро наполнить «базу знаний» системы и добиться высокой производительности процесса электротехнического проектирования. При этом все поставляемые библиотечные элементы содержат связанные между собой условные обозначения элементов схем, варианты их представления в виде 3D-моделей, связи точек подключения и 3D-коннекторов и многое другое, что, в конечном счете, делает весь процесс проектирования максимально эффективным. С технической точки зрения, в основе данного инструмента лежит мощнейший механизм структурных элементов, появившийся в системе T-FLEX CAD версии 15 и позволяющий описывать разные прикладные свойства и взаимосвязи объектов, наделяя их «интеллектом». Так, простая соединительная линия начинает «понимать», что она есть электрическое соединение определенного потенциала, соединяющее конкретные аппараты, которому будет соответствовать тот или иной проводник в 3D-модели. Такие «умные» структурные элементы и составляют поставочные библиотеки, которые могут быть легко изменены и дополнены пользователями.

В завершение еще раз вернемся к изначальному постулату, лежащему в основе всего подхода компании «Топ Системы» к разработке инженерного программного обеспечения. Компьютер с системой автоматизированного проектирования — это не электронный кульман. Сегодня это высокопроизводительный интеллектуальный специализированный инструмент, освобождающий инженера от рутины, помогающий, подсказывающий, исправляющий ошибки и… дарящий радость эффективной результативной работы. Системы комплекса T-FLEX PLM — это не простейшие инструменты проектирования и подготовки производства, а настоящие «партнеры» разработчиков, способные реально помогать и облегчать вашу работу.