Мода и инновации. Первый взгляд на новое поколение CAM системы ESPRIT от DP Technology.

Итак, первое, что заметят пользователи — размер дистрибутива для установки ESPRIT 2014 «весит» чуть более 400 Мб против почти 2 Гб предыдущей версии. Это связано в первую очередь с тем, что разработчик отказался от некоторых громоздких компонентов Microsoft, ранее необходимых для работы с SQL базой данных. Более того, «умный» инсталлятор ESPRIT способен подгружать из сети необходимые программные модули прямо в процессе установки системы.

Рис. 1. Процесс регистрации при запуске ESPRIT 2014

Рис. 2. При наведении курсора на иконку всплывает окно с подробным описанием ее действия

Визуально ESPRIT 2014 значительно выигрывает у предшественника по качеству графики. Благодаря новому графическому ядру, появилась возможность рендеринга материала, применения прозрачности и прочих эффектов, сродни тем, что используются в CAD системах.

Рис. 3. Новое ядро ESPRIT радует высоким качеством графики

Рис. 4. Новая панель ESPRIT для управления геометрическими элементами в графическом окне

Разработчики ESPRIT решили предложить своим пользователям новое и, на наш взгляд, очень перспективное решение обозначенной проблемы. Графическое окно содержит две закладки: «Деталь» и «Станок». В первой, как и раньше, мы работаем с 3D моделью детали — выбираем геометрические элементы, назначаем стратегию обработки, а во второй — получаем виртуальную модель станка, с заготовкой, режущим инструментом, крепежными приспособлениями. Причем можно разделить графическую область пополам и одновременно работать в двух закладках. Обращаем ваше внимание, что речь идет не просто о симуляции обработки в отдельном окне, а об интерактивном взаимодействии режимов.

Технологу-программисту как бы предлагается поработать оператором станка, подумать над расположением обрабатываемых элементов, нулевой точки, тисков. При этом изменения в одном из режимов удивительным образом проявляются в другом. Например, если в режиме «Станок» вы повернете 3D модель заготовки, то система автоматически пересчитает траектории обработки детали. Это дает возможность программисту заранее спланировать и избежать ряд известных трудностей, причем без необходимости возврата к предыдущим этапам проектирования обработки. И это далеко не все преимущества новой концепции, которую в ESPRIT назвали «Виртуальная наладка».

Верификация и симуляция в 2014 версии ESPRIT вышли на качественно новый уровень. Не секрет, что подавляющее большинство разработчиков CAM систем используют сторонние технологии — ядра компаний MachineWorks и ModuleWorks. В результате верификаторы запускаются как отдельные приложения и выглядят очень похожими друг на друга. В начале статьи мы упомянули, что DP приобрела Binary Spaces — компанию, которая разрабатывает ПО для симуляции обработки на станках с ЧПУ, аналог Vericut, и полностью отказалась от компонентов MachineWorks. Пользователи нового поколения ESPRIT получили уникальную возможность программировать обработку и тут же ее проверять в «родной» среде. При этом как графика, так и степень детализации компонентов станков приятно радуют. Мы даже задались вопросом: для чего нужно было столь тщательно прорисовывать оборудование из набора примеров, крепежные приспособления, кулачки патронов и прочие элементы виртуального станочного окружения? И ответ вновь приятно удивил — оказывается в DP разработали новый стандарт GDML, который уже согласовали с несколькими ведущими мировыми производителями оборудования с ЧПУ. Так что не удивляйтесь, если через пару лет в СЧПУ вашего нового обрабатывающего центра, в режиме симуляции вы увидите модель станка, полностью совпадающую с ESPRIT-овской.

Рис. 5. ESPRIT 2014 предлагает уникальную возможность одновременной работы в двух режимах,
но единой среде: программирования обработки и проверки операций на виртуальном станке

Пару слов о том, где взять этот самый GDML: для построения станочной среды было разработано специальное приложение «Machine Tool Builder» (MTB), позволяющее собирать виртуальные компоненты воедино и обеспечивающее описание кинематики и динамики станка при помощи программного контроллера.

Рис. 6. Верификация и симуляция обработки в ESPRIT 2014 превосходят по качеству графики
и уровню детализации большинство конкурентов на рынке CAM систем

Рис. 7. Богатый инструментальный контент ESPRIT 2014 доступен даже в проводнике Windows в виде интерактивных трехмерных моделей

Рис. 8. MTB — новый инструмент для дилеров и центров технической поддержки ESPRIT,
помогающий в «построении» виртуальных станков в формате GDML

Рис. 9. Процесс создания заготовки в новом поколении ESPRIT существенно переработан

Рис. 10. Новая концепция «Виртуальной наладки» в ESPRIT 2014

Продолжая разговор о дуальности концепции «Виртуальная наладка», непременно стоит рассказать и о новом подходе к описанию операций в системе. Если раньше в ESPRIT, как и в большинстве CAM систем, пользователи оперировали только с деталью, то теперь появился новый вид операций — «На станке». Таким образом, пользователю доступны две вкладки, первая из которых информирует его о созданном технологическом маршруте, применяемых стратегиях и режущем инструменте для конкретной детали, а вторая содержит оптимизированную последовательность (минимизация смены инструмента, поворота стола и пр.) всех станочных операций, включая переходы. Преимущество такого решения проще всего оценить на примере копирования созданных операций сразу на несколько деталей, обрабатываемых за один установ.

Кстати, в ESPRIT 2014 впервые появилась функция автоматического расчета переходов между операциями, что особенно полезно при многоосевой индексной обработке. Система самостоятельно рассчитывает оптимальную величину отвода от одной рабочей плоскости для безопасного перехода к другой плоскости, при этом учитывается кинематика станка, габариты и форма заготовки. Если же в силу каких-то причин автоматический расчет не удался, то пользователь будет проинформирован об этом при помощи индикатора красного цвета напротив соответствующей операции.

Рис. 11. Новый способ демонстрации столкновения в ESPRIT 2014

Рис. 12. Новая вкладка «Операции на станке»

Рис. 13. Автоматический расчет оптимальных переходов между операциями

Рис. 14. Новый диалог распознавания и группировки отверстий

Рис. 15. Пользователь может задать тип и параметры для выбранного отверстия

Продолжая разговор о развитии CAM функционала, следует отметить дальнейшее развитие технологии высокоскоростной обработки ProfitMilling и набора 5-ти осевых специализированных стратегий: фрезерование каналов двигателя, обработка импеллера и турбинной лопатки.

Подверглась модификации и функция ESPRIT по определению столкновений. Если ранее для обнаружения возможных проблем требовалось запускать модуль симуляции, то в новой версии можно воспользоваться специальной вкладкой «Определение столкновений» в параметрах создаваемой операции и выбрать одно из действий, чтобы детектировать и избежать коллизий в момент расчета траектории: определить столкновения и вывести отчет, избежать столкновения обрезав траекторию или наклонив режущий инструмент.

Рис. 16. Параметр «Stock Automation» отвечает за учет формы заготовки при создании траектории

Рис. 17. Функционал 5-ти осевой фрезерной обработки значительно усилен в ESPRIT 2014

Как и любое облачное приложение, Machining Cloud использует сеть серверов, подключенных к интернет, для хранения, управления и обработки данных. Из информационного буклета также следует, что Machining Cloud предоставляет доступ инженерам к широкому набору данных при помощи единой, легкой в использовании, интуитивной платформы. Пользователи могут скачивать виртуальные 3D модели станков, приспособлений и оснастки, использовать различные аналитические инструменты для управления производственными процессами и оптимизации выбора режущего инструмента и технологий обработки. Machining Cloud устраняет необходимость поиска информации в бумажных каталогах и посещения множества веб-сайтов для приобретения соответствующих производственных ресурсов. Данные из Machining Cloud могут быть напрямую соединены с CAM системой, программным обеспечением для верификации обработки или управления режущим инструментом, использованы для генерации цеховой документации и инструментальной карты станков с ЧПУ.

В общем-то за подобным описанием не просто понять смысл идеи, которая на практике еще не была ни кем в CAM индустрии реализована. Давайте разберемся, что же стоит за рекламным слоганом: «Приготовьтесь к крупнейшему изменению в индустрии».

Стремительное развитие CAM технологий и использование разработчиками одних и тех же программных компонентов делают системы очень похожими друг на друга. В будущем гораздо более важную роль начнет играть предлагаемый пользователям специализированный контент: электронные каталоги режущего инструмента и оснастки, постпроцессоры, виртуальные модели станков, библиотеки материалов и режимов резания. Причем эти данные должны всегда находиться в актуальном состоянии и быть легко доступны непосредственно из CAM системы.

Концепция Machining Cloud призвана «соединить» производителей и пользователей, обеспечив кроссплатформенный доступ к обширным производственным данным в облаке. При этом ключевая ценность для пользователей состоит в том, что ответственность за наполнение контента, его актуальность и детализацию ложится на самих производителей, а не разработчика CAM системы или сторонние компании, занимающиеся наполнением и поставкой баз данных. Для реализации такой концепции необходимо решить две непростые задачи: во-первых, договориться с производителями о регулярной работе по наполнению облака данными о своей продукции, и, во-вторых, создать набор приложений для доступа к облаку из различных операционных систем, как десктопных, так и мобильных. И, похоже, что DP Technology шаг за шагом идет к намеченной цели.

Первой к Machining Cloud присоединилась американская компания-производитель режущего инструмента Kennametal, выпустив NOVO. Приложение NOVO обеспечивает интуитивно-понятный поиск режущего и вспомогательного инструмента марки Kennametal. При этом данные поступают прямиком с завода, гарантируя достоверность сведений. Пользователь получает исчерпывающие сведения об инструменте и совместимых с ним компонентах, рекомендации по режимам резания и даже информацию о наличии на складе. Кроме того, можно взглянуть на виртуальную модель инструмента, а затем экспортировать ее в STL или GDML формат.

Одним из наиболее интересных аспектов применения Machining Cloud является автоматизация подбора инструмента и режимов резания непосредственно из ESPRIT, который передает параметры распознанных конструктивных элементов (Features) 3D модели обрабатываемой детали в облако, а обратно получает готовый список инструментов, рекомендованные значения подач и скоростей вращения шпинделя. Причем нужно отметить, что импортированные инструменты служат не только для последующего расчета траекторий и верификации, но и снабжены каталожными номерами (то есть это не сэмплы, как в большинстве CAM систем, а реальные продукты), что значительно облегчает работу технолога, отвечающего за выбор и приобретение инструмента, необходимого для выполнения текущего производственного задания. Вся история поиска и подбора сохраняется в личном кабинете пользователя и доступна на множестве операционных систем: Windows, iOS, Android. Официальная премьера Machining Cloud состоится позже, ориентировочно на ESPRIT WORLD CONFERENCE 2014, когда в облаке появится большее количество контента, в том числе новые инструментальные брэнды, постпроцессоры и виртуальные станки.

Рис. 18. Главное окно десктоп-приложения «NOVO», созданного на платформе Machining Cloud

Рис. 19. Экспорт данных о режущем инструменте в CAM систему

Рис. 20. Рендеринг 3D модели инструментальной сборки

В настоящее время ESPRIT уверенно входит в тройку самых продаваемых CAM систем в России, обгоняя, например, Mastercam, по годовому количеству новых предприятий-пользователей в несколько раз. И если ESPRIT 2014 подорожает незначительно, то можно с уверенностью сказать, что он не только сохранит, но и упрочит свои позиции на отечественном рынке САПР.

Нам понравилось: Современный и удобный интерфейс, множество оригинальных решений, великолепная верификация и симуляция обработки, единая технологическая платформа для различных видов обработки, режим стерео-изображения, выгодное соотношение цена/возможности.

Нам не понравилось: Долгое время разработки и ожидания пользователями нового поколения ESPRIT, незначительное развитие CAD функционала, предсказуемые проблемы совместимости со старыми версиями, поддержка только 64-биной версии Windows.