Ориентируясь на будущее

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.

Рис. 1. Пример объединения оборудования разных производителей в общую сеть на предприятии с использованием технологии S. WOP

Объединив все оборудование в сеть (рис. 1) 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.

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.

SEE Electrical PLM

SEE Electrical PLM (рис. 2) — 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.

Рис. 2. SEE Electrical PLM — мощный программный продукт в области проектирования жгутов и блоков аппаратуры

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.

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 таких ошибок, как дублирование контактов и 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 построении 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. 3).

Рис. 3. 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.

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:
  • соединители, номера контактов, тип и калибр,
  • группы контактов;
• по используемым проводам и кабелям:
  • тип кабеля (экранированный, витая пара, коаксиальный и т. д.),
  • характеристики проводов (удельная масса, диаметр, цвет, калибр и т. д.);
• по типам соединителей:
  • калибр контактов соединителя, схемы расположения контактов, формы соединительной части (блочная/кабельная), полости блочной части под соединитель),
  • типы подсоединяемых проводов (в зависимости от типов контактов);
• по другим коммутационным элементам:
  • дополнительные контакты,
  • наконечники, муфты сращивания;
• по описанию окончательной сборки:
  • контактов, заглушек и заполнения,
  • заделки экранов проводов,
  • маркировки кабеля,
  • 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.

IGE+XAO Group

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.