Отечественная система ADEM-VX нашла свое применение во многих отраслях машиностроения как в России, так и за рубежом. Среди наших пользователей особое место занимают предприятия, связанные с авиацией и космонавтикой. Их высокотехнологичная продукция требует серьезной и наукоемкой отдачи от программного обеспечения САПР.
Новейшие образцы техники определяют и новые подходы к производству. Конструкторско-технологическая подготовка уже невозможна без программного обеспечения, которое обладает определенным уровнем интеллекта и включает в себя математический аппарат, насыщенный возможностями управления современным оборудованием и технологиями.
Одной из самых сложных задач подготовки производств является проектирование экономичных технологий изготовления, в том числе и программирование оборудования для обработки обводообразующих деталей из современных авиационных материалов. В связи с этим именно в авиастроительном и аэрокосмическом секторе имеет место самое серьезное отношение к выбору программных средств.
Уже на протяжении нескольких лет на производственных площадках РСК МиГ в качестве системы конструкторско-технологической подготовки оборудования с ЧПУ используется интегрированная система АDEM. Именно на базе московской производственной площадки (ПК2) группа компаний АДЕМ начала сотрудничество с немецкими производителями многокоординатных полноразмерных станков HANDTMANN, широко применяемых в авиационной промышленности, и белгородской компанией "Скиф-М", поставляющей современный металлорежущий инструмент.
Свои последние достижения специалисты трех направлений (станки с ЧПУ, инструмент и CAD/CAM/CAPP ADEM) объединили при решении задачи для НАПО им. В.П.Чкалова (Новосибирск) "Оптимизация технологии обработки боковой рамы переплета фонаря самолета SuperJet 100".
Целью проекта ставилась выработка методик, позволяющих улучшить качество и исключить поводки готовых изделий, повысить производительность, а также добиться максимально эффективной производственной отдачи высокотехнологичных 5-координатных обрабатывающих центров Handtmann (Германия).
В результате реализации в технологии обработки ряда кардинальных усовершенствований и применения инновационных разработок участников проекта были достигнуты следующие результаты:
- Практически исключены поводки готовой детали (максимальное отклонение составило 0,32 мм). НА деталях, обрабатываемых до внедрения новой технологии, поводки доходили до +/- 2 мм, при установленном допуске +/- 0,5 мм;
- Существенно улучшилось качество поверхности детали;
- Значительно снижена трудоемкость процесса за счет уменьшения времени обработки, что наглядно продемонстрировано на примере фрезерной обработки с ЧПУ:
- расчетное и фактическое время обработки НАПО им. В.П.Чкалова – 84,86 / 144 часов,
- расчетное и фактическое время обработки в рамках совместного проекта – 47,5 / 65 часов;
- Практически исключена ручная слесарная дообработка;
- Полностью обеспечена обработка всех труднодоступных мест, радиусов в полном соответствии с предоставленной электронной моделью детали.
Рис. 1 Объемная модель боковой рамы переплета фонаря самолета SuperJet 100
Комплекс мер по оптимизации технологии обработки детали привел к следующим результатам:
- Максимально увеличена скорость обработки;
- Отработана новая стратегия обработки;
- Использован передовой серийный, а также спроеnктирован, изготовлен и применен специальный режущий инструмент компании СКИФ-М (Россия);
- Использованы управляющая программа и пост-процессор, разработанные на базе эффективной российской CAD/СAM системы ADEM группы компаний АДЕМ (Россия);
- Использованы инструментальные оправки фирмы Haimer (Германия) с высоким виброгасящим эффектом, позволяющие принять инструмент с большим вылетом для обработки труднодоступных мест;
- Применено измерение детали после каждого установа непосредственно на станке при помощи программного обеспечения и измерительной системы M&H (Германия);
- Применен контроль процесса обработки с использованием системы наблюдения за состоянием оборудования Montronix (Германия);
Рис. 2 Обработка боковой рамы
В масштабах серийного производства планеров SSJ-100 может быть достигнут серьезный экономический эффект. В частности на примере конкретной детали удалось:
- Сократить время обработки на станке приблизительно в 2 раза;
- Сократить амортизацию и износ оборудования в 2 раза;
- Практически полностью избежать слесарной доработки, что привело к снижению общей трудоемкости изготовления детали.
Теперь вернемся к «РСК МиГ» и рассмотрим один из проектов, реализованных на этой площадке. Не углубляясь в подробности самого изделия, приведем лишь некоторые практические результаты.
Рис. 3 Одно из эффективных решений получистовой обработки сложных поверхностей.
Главным результатом реализованного проекта является готовая усовершенствованная технология обработки детали, включающая рабочую программу, стратегию, усовершенствованный пост-процессор, режимы и инструмент обработки изделия, а также детальную документацию к комплексному производственному применению решений. Получена готовая деталь, годная к применению на изделии.
Следует отметить, что к работе в рамках проекта привлекались не только известные западные компании, но и передовые российские разработчики и производители.
При внедрении обработки ряда деталей из высокопрочных материалов по управляющим программам, рассчитанным в системе «ADEM v8.2», с применением имеющихся в этой системе функциональных возможностей, которые соответствуют требованиям высокоскоростной и высокопроизводительной обработки, получены следующие данные (в сравнении с CAD/CAM системой, принятой сейчас на предприятии в качестве основной):
- Уменьшение времени обработки в 1,5…2раза.
- Уменьшение расхода режущего инструмента в 2…3 раза
Эти результаты были получены при внедрении высокоскоростной обработки ряда деталей. Например, машинное время обработки фланцевой плиты из высокопрочной нержавеющей стали ЭП-817 на станке WILLEMIN-MAKODEL M920 по управляющим программам, рассчитанным в системе, принятой на предприятии за основную, составляет 753 мин. (12,55 часа), а на том же станке по управляющим программам, рассчитанным в системе ADEM v8.2 всего 468 мин (7,8 часа). При этом дополнительно была введена обработка резьбовых отверстий М6-5Н6Н (1 час). Получено снижение времени обработки на 5,75 часа или на 45,8% - без учета обработки резьбовых отверстий.
Оценка экономического эффекта от использования системы ADEM на шести рабочих местах.
| № п/п | Статья расходов | Затраты при подготовке и эксплуатации управляющих программ (руб.) | |
|---|---|---|---|
| CAD/CAM **** | ADEM | ||
| 1. | Стоимость одного рабочего места | 835 000 | 435 000 |
| 2. | Стоимость шести рабочих мест | 5 010 000 | 2 610 000 |
| 3. | Средняя трудоемкость подготовки управляющей программы | 12 н/ч | 6 н/ч |
| 4. | Стоимость нормо-часа подготовки управляющих программ | 87 | |
| 5. | Затраты за год на разработку управляющих программ (1500 программ) | 1 566 000 | 783 000 |
| 6. | Машинное время обработки детали средней сложности | 13 час. | 7 час. |
| 7. | Стоимость часа работы станка (типа UBZ-300) | 136€ = 5 984 | |
| 8. | Стоимость часа работы станка (типа WILLEMIN-MAKODEL W528 и ) | 42€ = 1 848 | |
| 9. | Средняя стоимость часа работы станка | 3 916 | |
| 10. | Затраты по оборудованию на изготовление детали средней сложности | 50 908 | 27 412 |
| 11. | Затраты по оборудованию на изготовление детали средней сложности за год (программа выпуска с учетом двухсменной работы одного станка с машинным временем – 300 деталей) | 15 272 400 | 8 223 600 |
| 12. | Стоимость нормо-часа оператора станка с ЧПУ | 70 | |
| 13. | Затраты по заработной плате на изготовление детали средней сложности | 910 | 490 |
| 14. | Фонд заработной платы на изготовление 300 деталей | 273 000 | 147 000 |
| 15. | Суммарные затраты на изготовление 300 деталей | 15 545 400 | 8 370 600 |
Экономический эффект от применения системы ADEM при подготовке управляющих программ в год составит:
С=С (sys) - СADEM=1 566 000 - 783 000=783 000 руб.
Экономический эффект от применения системы ADEM при изготовлении деталей в производстве на один станок в год составит:
Сстан.=С(sys) - СADEM=15 545 400 - 8 370 600=7 174 800 руб.
Экономический эффект от применения системы ADEM при изготовлении деталей в производстве на 10 станков в год составит:
С= Сстан.x10=7 174 800 x 10=71 748 000 руб.
Эти довольно сухие цифры свидетельствуют о том, что внедрение отечественного программного комплекса ADEM приводят не только к повышению качества продукции, но и к явному экономическому эффекту. Заметим, что стоимость внедрения и поддержки системы ADEM, которая не учитывалась в расчетах, несравнимо меньше той, что требует базовая система, используемая на предприятиях.
В заключение стоит упомянуть еще несколько крупных предприятий, которые можно назвать знаковыми партнерами системы ADEM в авиационной и аэрокосмической области.
Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева - ведущее российское ракетно-космическое предприятие, ставшее родоначальником практически всех направлений ракетной и космической техники, сегодня - головная организация по пилотируемым станциям, кораблям и космическим системам, создаваемым на их базе.
Рис. 4 Тепловой макет КА «Клипер» созданный при помощи ADEM CAM (РКК «Энергия»)
"Научно-производственное объединение машиностроения" — является одной из ведущих ракетно-космических фирм России. Как головное предприятие в многопрофильной кооперации, обеспечивает Вооруженные Силы страны новейшими видами военной техники
Машиностроительное конструкторское бюро (МКБ) “Радуга”, специализируется на разработке крылатых ракет различного назначения. Кроме управляемых снарядов для оснащения самолетов дальней авиации, здесь создаются морские противокорабельные и противолодочные ракеты, а также управляемое оружие для ударных самолетов.
Запорожское открытое акционерное общество “Мотор Сич” – одно из крупнейших предприятий в мире по выпуску авиационных двигателей для самолетов и вертолетов, а также промышленных газотурбинных установок.
Харьковское государственное авиационное производственное предприятие (ХГАПП, ранее ХАПО) - лидер авиастроения на Украине, занимающий одно из ведущих мест в самолетостроении стран СНГ.
Все они, как и многие другие, с успехом используют возможности системы ADEM для конструкторско-технологической подготовки и повышения эффективности производства.