Ориентируясь на будущее

Ориентируясь на будущее

26 Марта 2015

Преимущества технологии сквозного проектирования жгутов и способы автоматической передачи данных из конструкторского бюро на производство

Рис. 1.jpg

Сергей Сидоров, руководитель направления «Оборудование для обработки провода и кабеля», компания «Диполь»

Большая часть оборудования, предназначенного для обработки провода и представленного сегодня на рынке, полностью программируема и снабжена быстросменяемой инструментальной оснасткой, которая обеспечивает оперативную переналадку с одного задания на другое. Эти машины для резки и зачистки (или резки, зачистки и обжима) обычно представляют собой автономные единицы оборудования с собственным пользовательским интерфейсом.
На типовом участке изготовления кабельных сборок и жгутов операторы получают задания в бумажном виде и программируют машину в соответствии с полученным заданием или вызывают готовую программу из памяти, если она уже выполнялась прежде. Решение о том, какие задания выполнять и в какой последовательности, обычно остается за оператором, который стремится свести к минимуму переналадки для достижения максимальной эффективности. При такой организации работы другим сотрудникам компании трудно отслеживать состояние конкретного заказа, комплекта или изделия по мере его выполнения.

Пит Дойон (Pete Doyon), вице-президент компании Schleuniger, Inc. по менеджменту продукции:
«Я занимаюсь технологиями обработки провода вот уже 30 лет, и за это время мне довелось увидеть множество изменений и усовершенствований, ставших возможными главным образом благодаря прогрессу в электронике и программном обеспечении. В будущем можно ожидать дальнейший рост эффективности производств, и одним из основных факторов этого роста станет применение сетевых технологий».

Рис. 2.jpg


Объединив все оборудование в сеть с центральным сервером и специализированным программным обеспечением, можно получить целый ряд новых возможностей и преимуществ:
•    непосредственное сопряжение с установленной на производстве ERP-системой (ERP, Enterprise Resource Planning — планирование ресурсов предприятия);
•    исключение ошибок при вводе данных операторами (задания программируются автоматически при сканировании заказ-наряда);
•    точное фиксирование времени начала и окончания каждого задания (с помощью сканеров штрихкодов) и средней производительности;
•    оптимизацию порядка выполнения заданий с учетом времени переналадки, установленных сроков, доступного оборудования и персонала;
•    ведение центральной базы данных всех параметров обжима, характеристик материалов, результатов измерения прочности на разрыв, уведомлений о конструктивных изменениях и т. д.;
•    сканирование оператором штрихкодов материалов для правильного выбора провода, зажимов и т. д. (дополнительная возможность);
•    учет наработки всех машин, аппликаторов и инструментов с определением сроков очередного обслуживания;
•    внедрение в технологический процесс обязательных операций контроля качества (контроль высоты обжима, испытание на разрыв, микрофотографирование и т. д.);
•    обеспечение прослеживаемости (когда, каким оператором, на какой машине и с помощью какого инструмента была изготовлена та или иная цепь);
•    сокращение времени выполнения заказов и объема незавершенных работ;
•    расчет общей эффективности оборудования.

Рис. 3.jpg
Пример объединения оборудования разных производителей в общую сеть на предприятии с использованием технологии S.WOP

Рис. 3. Пример объединения оборудования разных производителей в общую сеть на предприятии с использованием технологии S.WOP

Когда оборудование объединено в сеть с центральным сервером и специализированным программным обеспечением, перед предприятием открываются практически безграничные возможности. Централизованное управление подобного рода уже широко применяется в станкостроении и при крупносерийном производстве жгутов и кабельных сборок. По мере становления сетевых технологий они обязательно найдут применение и при мелко- и среднесерийном производстве жгутов.
Полный цикл проектирования жгутов, начиная от управления требованиями заказчика на этапе проектирования и автоматической генерации схем соединений, сборочных чертежей и документации согласно требованиям ЕСКБ и ГОСТ, позволяют осуществить программные продукты компании IGE+XAO.

Более 28 лет компания IGE+XAO Group занимается разработкой, производством, реализацией и обеспечением технической поддержки ряда программных продуктов, необходимых для автоматизированного компьютерного проектирования (CAD) и управления жизненным циклом продуктов (PLM). Это программное обеспечение позволяет производителям проектировать и обслуживать электрическую часть любого устройства или оборудования. Такой тип ПО CAD/PLM носит название Electrical CAD/PLM.
Начиная с 2014 года, благодаря приобретению компании Prosyst, IGE+XAO предлагает полную линейку программного обеспечения для симуляции и проверки функциональности электрических установок.
Компания «Диполь» является эксклюзивным российским партнером компании IGE+XAO Group и проводит комплексную автоматизацию предприятий, занимающихся проектированием кабельных сборок и жгутов для стандартного и специального назначения.
Объединяя возможности программного обеспечения IGE+XAO Group и современного оборудования, разрабатываемого и поставляемого компанией «Диполь», мы реализуем инновационные проекты для всех областей промышленности.

SEE Electrical PLM

SEE Electrical PLM — комплексное решение, отвечающее современным требованиям сложного процесса проектирования, предоставляющее возможность управления вашими потребностями в автоматизации процесса проектирования электрических схем в единой электрической базе данных. Топологический подход позволяет выполнять интеграцию между различными системами и резервировать трехмерное пространство для дальнейшего размещения кабельной сети, а кроме того, управлять жизненным циклом и расположением электрических проводов в жгутах.
SEE Electrical PLM состоит из следующих основных модулей:
•    SEE Electrical Expert Harness Package — редактор электрических схем с расширенными возможностями и легким для восприятия интерфейсом, который позволяет управлять всеми видами схем, формировать спецификации и имеет встроенные механизмы интеграции с системой трехмерного проектирования CATIA и PDM-системой SmarTeam. Конфигурация Harness Package специально предназначена для проектирования электрических жгутов и содержит различный набор инструментов для работы специалистов.
•    SEE Project Manager — основной модуль, направленный на решение задач, связанных с управлением электрическими проектами с SEE-приложениями. Он также позволяет разделить данные проекта между пользователями и включает управление данными об изделиях, учитывая структуру изделия. Созданный специально для совместной работы, он идеально подходит как для малого, так и для среднего и крупного бизнеса.
•    SEE Topology — предоставляет возможность интерактивного проектирования и моделирования логической прокладки и связки проводов. SEE Topology помогает описать и смоделировать системы прокладки кабелей и жгутов с помощью встроенного процесса интеграции с системами трехмерного моделирования электрического монтажа.
•    SEE Generative View — модуль, который позволяет формировать схемы электрических соединений, собирая информацию из базы данных и используя данные о жгуте, созданном в SEE Topology. Затем все чертежи и схемы формируются в SEE Electrical Expert.
•    SEE Electrical Equipment Definition — позволяет формировать и осуществлять контроль базы данных электрического оборудования, работа которого особенно важна на первых этапах общего процесса проектирования. Определение ограничительного перечня используемого оборудования осуществляется с помощью данного модуля.

Рис. 4.jpg
SEE Electrical PLM — мощный программный продукт в области проектирования жгутов и блоков аппаратуры

SEE Electrical Expert

Использование SEE Electrical Expert поможет сэкономить время и деньги за счет  разнообразных специальных функций и библиотек элементов схем. Встроенные механизмы управления задействованных контактов, формирования обозначений компонентов и проверки прохождения сигналов в режиме реального времени повышают качество электрической документации. SEE Electrical Expert взаимодействует с PDM-системами, управляющими различными версиями документов, и CAD-системами, предназначенными для создания трехмерных моделей жгутов согласно электрической схеме, а также взаимодействует с другими системами через импорт/экспорт огромного количества всевозможных форматов — TIFF, JPG, XLS, XML и т. д.

SEE Electrical Expert обеспечивает специалистам весь необходимый инструментарий и функционал для создания и управления различными схемами (принципиальными электрическими схемами, схемами электрических соединений и т. д.) и имеет следующие возможности:
•    автоматическая обрезка проводов;
•    автоматическое присвоение обозначения различным компонентам схемы;
•    управление большими проектами с разнообразными структурами в режиме реального времени;
•    автоматическое добавление соединителей;
•    автоматическое нумерование контактов соединителя;
•    управление контактами для разных типов соединителей, перестановка, резервирование контактов;
•    отслеживание в режиме реального времени ошибок на дублирование контактов, ошибок на превышение числа контактов в разъеме и прочее;
•    управление структурой соединителя (кожух соединителя, контакты и т. п.);
•    управление в режиме реального времени сигналами кабельной сети;
•    управление нумерацией, цветом, калибром проводов и кабелей;
•    управление типом кабелей (экранированный, витая пара, коаксиал и т. п.);
•    автоматическое формирование перечня используемого оборудования, спецификаций, таблиц соединений и прочего.
SEE Electrical Expert (Harness Package) предлагает простой инструмент для создания и прокладки жгута в двухмерной плоскости в соответствии с принципиальной схемой и предоставляет целый ряд возможностей для пользователей, например:
•    используемые в схеме специально предназначенные библиотеки элементов и компонентов связаны с чертежом жгута;
•    автоматическая прокладка кабелей и проводов внутри жгута;
•    позиционирование дополнительных элементов;
•    автоматический расчет длин проводов и кабелей, диаметров ветвей жгута;
•    создание спецификации на определенный жгут.
Для сокращения и оптимизации такого немаловажного параметра, как время выведения изделия на рынок, любая САПР-система должна быть интегрирована и привязана к PDM-системе. SEE Electrical Expert не является исключением из правил и предлагает широкий ряд взаимодействий и обмена информацией с системами управления данных благодаря встроенному механизму интеграции, предоставляющему следующие возможности:
•    управление базой данных проекта на MS Access®, Oracle®, SQL server®;
•    управление интерфейсом для других PDM-систем (VPM, SMARTEAM, ENOVIA);
•    управление доступом и распределением пользовательских прав;
•    механизм управления созданием версий (регистрация, выписка, индексация документов).
Широкий диапазон стандартных форматов обмена данными SEE Electrical Expert позволяет бесперебойно соединяться с другими сервисами, среди которых:
•    графические форматы: DXF/DWG, BMP, JPEG, TIFF, PCX, SVG, CGM;
•    форматы передачи данных: XLS, DOC, HTML, XML;
•    форматы баз данных: MS Access®, Oracle®, SQL server®;
•    форматы передачи данных о проводах: XML (CATIA V5), NWF (Pro Engineer).
Функция встроенного просмотра предоставляет пользователю инструменты навигации и поиска, а также возможность просматривать и распечатывать документы и выполнять редактирование в режиме «красный карандаш».
SEE Electrical Expert помогает пользователю создавать собственное рабочее окружение, чтобы приспособить проект к применению любых стандартов. Соответственно, графическое изображение и способы разработки схемы для коммерческой или военной авиации будут такими же, как и для автомобилестроения или кораблестроения. Свыше 4000 элементов и компонентов схем, которые представлены в виде библиотек, информации из баз данных и всевозможных данных из внешних источников, получены с помощью встроенных функций импорта. Библиотеки элементов могут использовать различные международные стандарты, например, ATA, BNAE, DOD-STD-863B. Встроенный редактор элементов создает, редактирует и управляет библиотеками. Благодаря SEE Electrical Expert можно вести базу данных не только задействованного оборудования, но и устройств, которыми оснащены конкретные изделия (самолеты, автомобили). База данных оборудования содержит сведения об электрическом оборудовании, соединителях, кабелях, проводах, производителях и прочую электротехническую информацию.
Данные из внешних источников (например, ERP-систем) могут быть разнообразными, начиная от информации об используемом оборудовании, соединителях, сигналах, нумерации кабелей и проводов и заканчивая основными надписями и форматами страниц.
Настройка системы под требования заказчика легко выполняется посредством встроенного API-интерфейса. SEE Electrical Expert поставляется с различными дополнительными модулями:
•    Harness Documentation — позволяет управлять информацией об изделиях и жгутами, представляя жгут в специальном режиме Flatten View (сглаженный вид) в соответствии с разработанными электрическими схемами. Harness Documentation предлагает простой инструмент для создания и прокладки жгута в двухмерной плоскости согласно существующей принципиальной схеме. Данный модуль предоставляет пользователям целый ряд возможностей, например: имеющиеся в схеме специальные библиотеки элементов и компонентов, связанные с чертежом жгута; автоматическая прокладка кабелей и проводов внутри жгута; позиционирование дополнительных элементов; автоматический расчет длин проводов и кабелей, диаметров ветвей жгута; создание спецификации на определенный жгут. При прокладке кабелей учитывается совместимость проводов и жгутов за счет указания источника и получателя (from-to), поиск кратчайшего пути, применение муфт сращивания, коды электромагнитной совместимости у жгутов и кабелей. Для более быстрого проектирования жгутов предусмотрены дополнительные возможности вывода всех используемых материалов, присоединенных к концам жгута (соединители, соединительные коробки и т. д.), изолирующее оборудование для внешней защиты жгутов, дополнительные аксессуары жгута (клеммы, зажимы и т. п.).
•    CATIA V5 Integration — отвечает за интеграцию и обмен данными с системой Catia V5, которые извлекаются из электрической схемы соединений в SEE Electrical Expert и затем передаются в систему CATIA через XML-файл. Этот формат позволяет полностью описать электрические связи между источниками и получателями (from-to) и технические параметры используемого оборудования соединителей, проводов и кабелей (калибр, отсек, радиус изгиба, линейная плотность и т. п.). Подобного вида данные позволят в дальнейшем проложить провода в жгуте, модель которого первоначально была создана в CATIA. После прокладки диаметры и части ветвей жгута будут пересчитаны в соответствии с электрическими условиями. Затем CATIA пересылает обратно в модуль SEE Electrical Expert длины кабелей и проводов через XML-файл в порядке формирования спецификации. Таким образом, налажена связь между электрическими и механическими процессами проектирования.
•    SmarTeam Integration — модуль, разработанный специально для управления проектами в среде SmarTeam. Нужен для управления документами SEE Electrical Expert и выполняет такие функции системы SmarTeam, как создание, удаление и операции жизненного цикла. Позволяет использовать возможности встроенного модуля SmarTeam Viewer для просмотра документов, которые были заведены в систему SmarTeam. Благодаря интеграции с системой SmarTeam, предоставит возможность связать документы с задействованными комплектующими через базу данных SmarTeam и применить структурный подход в построение вложенных документов.

SEE Project Manager

SEE Project Manager — основной модуль, предназначенный для решения задач, связанных с управлением электрическими проектами с SEE-приложениями. Разделяет данные проекта между пользователями и включает управление данными об изделиях, учитывая их структуру. Разработанный специально для совместной работы, он идеально подходит как для малого, так и для среднего и крупного бизнеса.
Централизация и обеспечение безопасности информации — один из фундаментальных подходов в управлении сведениями в SEE Project Manager, что позволяет осуществлять поиск, легко и очень надежно связывать и повторно использовать данные из электрических проектов, а также отслеживать ошибки в работе функций и операций, созданных в проектах. SEE Project Manager полностью организовывает передачу электрических данных, обеспечивая лучшее взаимодействие и согласованность между отделами и рабочими группами внутри компании (отделом научных исследований, отделом технического обслуживания, отделом закупок и т. д.), благодаря чему удается значительно сократить сроки проектирования.

Рис. 5.jpg
Формирование жгута в 3D-режиме с использованием возможностей See Electrical

В комплекте поставки SEE Project Manager предусмотрена база данных, позволяющая моментально начать работу и по мере развития системы настраивать ее под необходимые требования. В зависимости от организационной структуры можно управлять одной или несколькими базами, содержащими сведения об электрических проектах. SEE Project Manager поддерживает основные форматы баз данных, в частности, Oracle, SQL Server и другие.

SEE Topology

SEE Topology предоставляет возможность интерактивного проектирования и моделирования логической прокладки и связки проводов. SEE Topology позволяет описать и смоделировать системы прокладки кабелей и жгутов с помощью встроенного процесса интеграции с системами трехмерного моделирования электрического монтажа.
Основные функции SEE Topology:
•    установка связей между оборудованием;
•    выбор оптимального маршрута прокладки кабеля;
•    создание кабельной сети с конкретными геометрическими параметрами (максимальный диаметр, максимальная масса и др.), а также с помощью сегрегативных кодов;
•    определение «соединительной пары» на узлах структуры изделия;
•    назначение оборудования на соединители, кабели;
•    добавление и удаление ветвей кабеля;
•    представление развертки жгута;
•    объединение/разделение жгутов, соединителей;
•    автоматическое обновление кабельной сети при изменении зарезервированного пространства.
of the Трассировка электрических связей предусматривает:
•    оптимизацию трассировки электрических связей в кабельной сети;
•    управление сегрегативными кодами (коды, определяющие тип жгута согласно ЭМС);
•    установку правил и ограничений для прохождения сигнала;
•    использование вспомогательных блоков: клеммы, соединительные блоки (клеммные колодки), муфты сращивания и др.;
•    автоматическое обновление кабельной сети или ее части.
Автоматическая прокладка кабелей позволит:
•    автоматически генерировать кабели и провода;
•    управлять экранированием;
•    автоматически распределять контакты на соединителях, соединительных блоках и т. д.;
•    автоматически присваивать обозначения для кабелей;
•    автоматически присваивать обозначения для соединителей;
•    определять и проверять правила проектирования для соединителей (например, коэффициент заполнения контактов соединителей);
•    рассчитывать длины проводов;
•    автоматически присваивать обозначение элементам на этапе окончательной сборки (контакт, зажим, хомут, колпачок и укладка, экранированная заделка провода, маркировка провода и т. д.).

SEE Electrical Equipment Definition

SEE Electrical Equipment Definition — модуль, отвечающий за выбор и описание оборудования, чья работа особенно важна на первых этапах общего процесса проектирования. Определение используемого оборудования осуществляется из базы данных оборудования, которая заполняется в соответствии со следующей классификацией:
•    по основным характеристикам;
•    по обозначению и/или изготовителю;
•    по описанию, наименованию;
•    по связям с другим оборудованием, с которым можно его использовать;
•    по взаимосочленяемости оборудования:
o    соединители, номера контактов, тип и калибр,
o    группы контактов;
•    по используемым проводам и кабелям:
o    тип кабеля (экранированный, витая пара, коаксиальный и т. д.),
o    характеристики проводов (удельная масса, диаметр, цвет, калибр и т. д.);
•    по типам соединителей:
o    калибр контактов соединителя, схемы расположения контактов, формы соединительной части (блочная/кабельная), полости блочной части под соединитель),
o    типы подсоединяемых проводов (в зависимости от типов контактов);
•    по другим коммутационным элементам:
o    дополнительные контакты,
o    наконечники, муфты сращивания;
•    по описанию окончательной сборки:
o    контактов, заглушек и заполнения,
o    заделки экранов проводов,
o    маркировки кабеля,
o    заделки в наконечниках.
Определение ограничительного перечня используемого оборудования осуществляется с помощью данного модуля.

SEE Generative View

SEE Generative View — модуль, создающий схемы электрических соединений, собирая информацию из базы данных и используя сведения о логическом жгуте, который выполнен в SEE Topology, имеет свою топологию в пространстве, ограниченную геометрией изделия и правилами трассировки. Затем все чертежи и схемы формируются в SEE Electrical Expert.

Выводы

Использование современных технологий в области проектирования кабельных сборок и жгутов позволит существенно повысить культуру производства и в конечном итоге получить систему сквозного проектирования и прослеживаемости на производстве.
Компания «Диполь» имеет большой опыт внедрения современных технологий в России. Сотрудничая с мировыми лидерами в области обработки проводов и кабелей, мы развиваем и внедряем данные технологии в России.