КОМПАС-3D и аппаратура для энергетики: от идеи до серийного производства в «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИСе»

Компания «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС» разрабатывает и производит аппаратуру для защиты энергосетей. Ее продукция — комплексы релейной защиты, устройства противоаварийной автоматики — установлена на энергообъектах компаний «Россети», «Интер РАО», РусГидро, крупных нефтегазовых и металлургических предприятий.

Из статьи вы узнаете, как строится работа над новым серийным изделием, какие технологии проектирования и САПР-пакеты применяются. А еще о том, что конструкторы думают о новом интерфейсе КОМПАС-3D и о 17-й версии и как показала себя v18 в тестах на производительность.

Чем мы занимаемся

Более 25 лет наше предприятие разрабатывает и производит аппаратуру передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики для нужд отечественной энергетики. Мы оказываем полный комплекс услуг, в том числе проектирование, разработку, поставку, настройку и включение в работу, гарантийное и постгарантийное обслуживание, модернизацию аппаратуры на месте установки. Помимо этого, в собственном учебном классе проводятся лицензированные курсы повышения квалификации сотрудников организаций, эксплуатирующих произведенную нами аппаратуру.

Требования к конструкции нашей продукции стандартизованы и определяются ГОСТ Р МЭК 60297-3-101-2006, распространяющимся на 19-дюймовое телекоммуникационное оборудование. Поэтому творческая составляющая при разработке оболочек для наших изделий серьезно ограничена требованиями этого документа. Тем не менее работы у наших конструкторов всегда достаточно, и успешно справляться с нею помогает КОМПАС-3D v17.1.

Мы выбрали КОМПАС-3D, так как эта система:

• помогает оформлять качественную конструкторскую документацию в соответствии с ЕСКД;
• позволяет решать большинство задач конструкторского отдела (за исключением проектирования сложных электрических и монтажных схем);
• проста в освоении;
• имеет оптимальное соотношение цены и качества;
• сопровождается быстрой технической поддержкой на русском языке.

Как мы запускаем новое изделие

После утверждения конструктивных особенностей изделия схемотехник получает чертеж шаблона печатной платы, которую в дальнейшем планируется установить в один из блоков аппарата. Работа ведется в программе Altium Designer. В результате создаются файлы, содержащие проект печатной платы разрабатываемого блока. Затем модель печатной платы экспортируется в формат *.step, который передается конструктору для последующей проверки на соответствие требованиям, содержащимся в шаблоне печатной платы. Конструктор открывает полученный файл с помощью КОМПАС-3D и встраивает сборку печатной платы в сборку разрабатываемого блока. После чего проверяет модель полученной сборочной единицы на отсутствие геометрических пересечений. При выявлении проблемных мест совместно со схемотехником конструктор находит пути их решения, затем процесс согласования геометрии повторяется.

Узнайте подробнее о решении АСКОН для проектирования РЭА

После согласования печатной платы ее файлы передаются в отдел закупок и далее пересылаются изготовителям печатных плат.

Конструктор, со своей стороны, занимается подготовкой корпусной части изделия. Преимущественно в качестве элементов шасси используются детали, выполненные из листового материала. Для их создания конструктор работает в КОМПАС-3D с командами листового проектирования. С их помощью выполняются сложные операции с листовыми материалами: построение обечаек, просечка штамповок, замыкание углов и самое главное – построение разверток. Эта функциональность обладает достаточными возможностями для реализации всех наших потребностей, надежна и проста в использовании.

Корпус изделия, выполненный с помощью команд листового моделирования

Номенклатура изделий «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС» в справочнике Стандартные изделия

Что мы думаем о новом интерфейсе КОМПАС-3D

Несколько слов о наиболее важных отличиях 17-й версии КОМПАС-3D от предшествующих. Бесспорно, самым заметным событием стало обновление интерфейса. Отметим, что теперь у пользователя есть возможность выбрать «темную» тему. Ее использование при многочасовой работе с программой ощутимо снижает нагрузку на зрение, как следствие — уменьшается утомляемость.

Реализована долгожданная функция работы с исполнениями. Теперь, находясь в одном файле, вы можете создать исполнения для 3D-детали (или сборки). При этом из файла 3D-сборки можно выгрузить спецификацию с переменными данными для исполнений, оформленную в соответствии с требованиями ЕСКД.
Очень удобно!

Удачно сделана цветовая индикация режимов работы. Работаете ли вы в эскизе, строите ли развертку или выполняете разнесение модели, теперь вы всегда понимаете, в каком режиме находится программа за счет появления ярких цветных пиктограмм в правом верхнем углу экрана. Даже если прерветесь на телефонный звонок или вопрос коллеги.

Изменен режим работы в многооконном режиме. Теперь чтобы расставить несколько открытых файлов рядом друг с другом, нужно выполнить несколько действий: нажать правую клавишу мыши на нужной вкладке документа, запустить команду «Перенести в новое окно КОМПАС», разместить окно нужным образом, затем повторить эти действия с другими документами. Раньше можно было получить такой же результат за одно действие. По нашему мнению, это было гораздо удобнее. Надеемся, в будущем этот процесс будет оптимизирован.

Дмитрий Крекин, маркетинг-менеджер машиностроительного направления АСКОН:

В КОМПАС-3D v18 этот процесс усовершенствован: для создания нового окна с документом необходимо «перетащить» вкладку этого документа за пределы строки заголовков.

Взаимодействие со смежниками

После решения всех технических вопросов согласуется стоимость изделия. На этом этапе порой приходится вносить изменения в модель, чтобы оптимизировать издержки. Затем идет поставка первых пробных образцов.

Прокладка кабелей и жгутов

Пример использования приложения Оборудование: Кабели и жгуты

Визуализация: показываем будущее изделие

Испытания

Было бы правильно выходить на эти испытания, имея на руках положительные результаты предварительных расчетов. В связи с этим представляет интерес система прочностного анализа APM FEM для предварительной оценки устойчивости конструкции к синусоидальной вибрации в диапазоне от 2 до 100 Гц для последующего проведения натурных испытаний на соответствие требованиям ГОСТ 30546.1-98 (сейсмостойкость). Возможно, наш интерес к этой теме поддержат испытательные лаборатории, так как в обоснованных случаях допускается проводить испытания на сейсмостойкость расчетным методом. В настоящее время для этого используется программный продукт ANSYS.

Финишная прямая: подготовка конструкторской документации

• КД на монтаж печатных плат оформляется в Altium Designer с использованием недавно разработанного редактора Draftsman;
• сборочные чертежи блоков и рабочие чертежи сложных деталей выполняются в КОМПАС-График;
• КД на лицевые панели, шильды и наклейки выполняется в CorelDRAW и передается подрядчикам только в электронном виде.

Посмотрите комплекты КОМПАС-3D для приборостроения

Перспективы бесчертежных технологий

Уже сейчас КОМПАС-3D позволяет хранить в модели информацию, необходимую для производства изделия: размеры (в том числе с допусками), шероховатости (в том числе неуказанные), базы, допуски форм, линии выноски и другие. Вся эта информация видна непосредственно в рабочей области, а вот технические требования открываются в отдельной вкладке. На наш взгляд, было бы удобно предоставить пользователю возможность по необходимости размещать технические требования в пространстве 3D-модели изделия, в одной из трех базовых плоскостей. Так, чтобы при открытии файла в КОМПАС-3D или в КОМПАС-3D Viewer вся необходимая информация выводилась на экран и всегда была перед глазами. При этом у пользователя должна быть возможность перемещать технические требования в плоскости и изменять параметры текста.

В будущем мы планируем рассмотреть отказ от сборочных чертежей в пользу файлов 3D-сборок и на нашем производственном участке. Это позволит упростить прочтение конструкторской документации, а следовательно, облегчит процесс постановки изделий на серийное производство.

Также было бы интересно увидеть синхронизацию справочника Стандартные Изделия с бухгалтерским продуктом 1С, чтобы обеспечить единообразие используемых на предприятии данных.

В заключение хотел бы положительно отметить организацию работы службы технической поддержки АСКОН. Через онлайн-кабинет каждый пользователь может обратиться со своей проблемой к компетентным специалистам. Есть возможность задать приоритет запроса — от самого низкого до безотлагательного, что повлияет на время реакции специалиста техподдержки. Наше предприятие сформировало 118 запросов по самым разным темам. Каждый из них был детально разобран, по всем вопросам мы получили конкретные рекомендации. В связи с этим выражаю особую признательность за успешную совместную работу инженерам техподдержки АСКОН-Урал Эдуарду Журавлеву, Виктору Иванову, Ивану Малофееву и нашему заботливому менеджеру Ксении Бурдаковой.

От имени всех сотрудников «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС» желаю коллегам из АСКОН покорить новые вершины на тернистом пути развития отечественной САПР. Еще более чутко прислушиваться к потребностям пользователей, находить грамотные решения самых сложных проблем. Успеха вам!

P.S. Так сложилось, что написанию этой статьи предшествовал месяц плотной работы с КОМПАС-3D v18. Понимаю, что это отдельная тема для обсуждения, но обойти ее стороной никак не могу.

Основной интерес у нас был к обработке «тяжелых» сборок с количеством деталей более 10 тысяч. Разработчики АСКОН заявляют о прорывном улучшении быстродействия в 18-й версии. Сравнительные характеристики с более ранними версиями выглядят очень привлекательно. По этой причине хотелось оценить возможности новой версии в реалиях нашего предприятия.

Полученные результаты воодушевляют. Перестроение «тяжелых» сборок теперь измеряется десятками секунд. В то время как раньше перестроения могли длиться десятки минут. Значительно сократилось время открытия и сохранения файлов. В целом система ведет себя заметно стабильнее. Поэтому после завершения месячного бета-тестирования v18 и возврата к v17 появилось желание поскорее порадовать коллег обновлением КОМПАС-3D.