Российские цифровые решения для двигателестроения. Опыт сотрудничества с ОДК-УМПО и машиностроительная стратегия АСКОН

Компания АСКОН сердечно поздравляет коллектив ПАО «ОДК-УМПО» с юбилеем — 95-летием со дня основания предприятия! Самоотверженным трудом нескольких поколений созданы моторы, ставшие сердцем легендарных военных самолетов. Газотурбинные двигатели и установки уфимского производства работают на объектах единой системы газоснабжения России, помогая доставлять голубое топливо потребителям.

Мы, как разработчик инженерного программного обеспечения, чувствуем свою причастность к ежедневному труду конструкторов и технологов ОДК-УМПО. Разработанные АСКОН системы КОМПАС-3D и КОМПАС-График применяются при проектировании газоперекачивающих агрегатов, нестандартного оборудования, узлов газотурбинных двигателей. Внедрение программных продуктов в производственный процесс и постоянную техническую поддержку обеспечивает АСКОН-Уфа, региональный представитель АСКОН в Республике Башкортостан.

Если вспомнить, с чего началось наше сотрудничество, то первые поставки лицензий КОМПАС в УМПО состоялись в 2001 году, когда кульманы уступили свое место системам автоматизированного проектирования. Сегодня более 120 рабочих мест в различных подразделениях предприятия оснащены современными системами КОМПАС версии v18, специализированными приложениями для машиностроительного проектирования, справочниками стандартных изделий и материалов.

Эффективность решений АСКОН проверена многолетней «боевой» практикой конструкторов ОДК-УМПО и победами сотрудников на чемпионатах профессионального мастерства.

Примером могут служить серебряная медаль на чемпионате ОДК и Национальном чемпионате WorldSkills Hi-Tech в компетенции «Инженерный дизайн CAD» и первое место чемпионата ОДК в компетенции «Управление жизненным циклом изделия». Работая в системе КОМПАС-3D, молодые профессионалы проявили высокий класс инженерного мастерства и одновременно показали, на что способна российская САПР в руках специалистов.

Активный участник этих соревнований, начальник конструкторского бюро КО ОГМех Михаил Максимов высоко оценивает состоявшееся недавно обновление лицензий системы КОМПАС-3D на новейшую версию:

– Функциональность и быстродействие отечественной САПР КОМПАС-3D V18 значительно увеличили производительность труда и расширили возможности конструкторов в решении задач, стоящих перед нашим бюро. Серьезное улучшение произошло в пользовательском интерфейсе, неизменно учитывающем российские традиции проектирования». Начальник КО ОГМех А.В. Должиков отмечает высокую плодотворность работы с АСКОН и, особенно, стремление совместно находить решение и преодолевать возникающие трудности.

Сейчас наши инструменты решают задачи проектирования изделий общего машиностроения, узлов и агрегатов. В ближайшем будущем АСКОН, вместе с партнерами по консорциуму «РазвИТие», намерен предложить решение для проектирования изделий наивысшего уровня сложности в авиастроении, судостроении, двигателестроении.

Машиностроительная стратегия АСКОН в интересах двигателестроителей

В 2019 году компания АСКОН объявила о планах создания программного комплекса тяжелого класса для управления жизненным циклом изделия (PLM-комплекса). В его основу заложен принцип эволюционного сбалансированного развития уже существующих коммерческих продуктов с опорой на заказчиков из промышленности. Одним из таких заказчиков, который задает вектор нашим разработкам, стал ОДК-УМПО.

Заместитель директора ИТ Александр Карпов считает, что текущий уровень программного комплекса АСКОН и консорциума «РазвИТие» позволяет обсуждать его применение для более широкого круга задач предприятия, при этом существуют требования по интеграции:

– Мы ожидаем в ближайшее время появление в КОМПАС-3D средств интеграции с PLM-системой TeamCenter и чтения формата .PRT, нативного для САПР NX, что позволит решить задачу встраивания КОМПАС-3D в существующую PLM-архитектуру предприятия.

Такие средства уже отлаживаются и появятся в ближайших версиях КОМПАС-3D. Следуя машиностроительной стратегии, мы разрабатываем новые версии продуктов с учетом специфики проектирования газотурбинных двигателей и технологической оснастки для их изготовления.

В числе приоритетов перспективного PLM-комплекса АСКОН:

Моделирование сложных поверхностей

За создание сложных поверхностей (поверхностей класса «А») в CAD-системе отвечает геометрическое ядро. В PLM-комплексе АСКОН это геометрическое ядро C3D, на математике которого базируется трехмерное моделирование в КОМПАС-3D, расчетных системах линейки APM, системе проектирования электроники Delta Design. «Общая» математика позволяет наладить тесную интеграцию систем CAD/EDA/CAE систем и работать с едиными геометрическими данными. Кроме того, отечественное ядро означает подлинную технологическую независимость.

В геометрическом ядре C3D реализована и вошла в новую версию КОМПАС-3D диагностика кривых и поверхностей. Анализ кривизны позволит оптимизировать геометрию кривых и поверхностей, контролировать соблюдение требований по гладкости и кривизне.

Сделаны или близки к завершению новые виды сложных поверхностей: поверхность по сети составных кривых, поверхность движения конических сечений вдоль направляющей, поверхность перехода. Дорабатываются алгоритмы построения сплайнов высокой степени гладкости.

Интероперабельность

На уровне геометрического ядра C3D ведется работа над расширенной передачей технологических данных для производства и полноценной поддержкой формата JT, распространенного в двигателестроении.

В новой версии КОМПАС-3D доступна вставка импортированного компонента в трехмерную сборку. В следующей будут добавлены средства чтения формата .PRT системы NX компании Siemens Digital Industries Software.

Конфигурирование

Конфигурирование (динамическое формирование) электронной структуры на основе применяемости версий на дату или серийные номера конечных изделий (номера заказов). Функционал, в частности, позволит посмотреть структуру и визуализировать цифровой макет авиационного двигателя, действительные на определенную дату, или посмотреть цифровой макет конкретного экземпляра изделия.

Системная инженерия

Данное направление в стратегии АСКОН включает несколько подсистем, каждая из которых может применяться самостоятельно или в связке с другими:

• Управление требованиями и данными испытаний.

Первая версия уже готова и будет доступна в системе управления инженерными данными ЛОЦМАН:PLM версии 2018.2 в 2020 году.

• Проектирование системной архитектуры.

Инструменты проектирования системных моделей, включающих требования, процессы использования изделия, функции изделия и его составных частей, логические и физические компоненты и интерфейсы. Позволяют выполнять трассировку взаимосвязей и контролировать полноту учёта требований в проектных решениях. Первый вариант интеграции системы разработки системных моделей и ЛОЦМАН:PLM представим в 2020 году.

• Функциональное моделирование и анализ (1D-анализ).

Инструменты разработки математических моделей, описывающих поведение изделия или его частей в определенных аспектах. Позволяет каскадировать требования вниз по иерархии и проверять соответствие целевым показателям различных вариантов конструктивных решений. Первый вариант интеграции системы 1D-анализа и ЛОЦМАН:PLM представим в 2020 году.

Ускоренное развитие продуктов АСКОН, прирост их функциональности, производительности и надежности позволит расширить сферы применения отечественных цифровых решений и постепенно снизить объем использования зарубежного программного обеспечения.

Заглавное фото: конструктор Отдела главного механика ОДК-УМПО за работой в КОМПАС-3D