Самые популярные программы для инженера-конструктора
В этой статье мы составили рейтинг-обзор самых популярных современных САПР- продуктов и программ инженерных расчетов для конструкторов и проектировщиков в строительстве.
Мог ли себе представить инженер-конструктор лет 40 тому назад, что он не будет стоять часами над кульманом, работая на созданием типового проекта жилого комплекса в течение нескольких месяцев, а, используя персональный компьютер, создавать сложнейшие с технической точки зрения и точные трехмерные виртуальные проекты небоскребов? И что все математические расчеты можно будет делать без логарифмической линейки и справочников по сопромату? Теперь же реалии таковы, что инженер-конструктор при помощи компьютера и системой автоматизированного проектирования, программным комплексом выполнять всю сложнейшую работу по созданию чертежей и расчетов вместо 50 часов за 5 часов работы. И более того, может при помощи смартфона и облачных решений вносить корректировки в трехмерные модели прямо на ходу.
От инженера-проектировщика зависит, как архитектурное творение может реализоваться — безопасно и в точности, как задумывал архитектор: конструктор создает, используя программы для инженера-проектировщика, полнейший комплект чертежей, расчетов или трехмерную модель будущего сооружения.
У такого специалиста очень серьезный портфель знаний и опыта в:
- методах проектирования и проведения технико-экономических расчетов;
- принципах технологии монтажа конструкций, оборудования;
- свойствах материалов;
- знаний в стандартах и ГОСТах.
И хотя цифровизация в строительной отрасли идет не такими быстрыми темпами, как хотелось бы, именно в направлении проектирования она наиболее прогрессивна и продвинулась очень далеко: архитекторы, дизайнеры и проектировщики еще с 90х годов прошлого века активно используют CAD-варианты программ.
Будущее управления строительными проектами
Скачайте полную версию исследования
Будущее управления строительными проектами
Современные программы для инженера-конструктора подразумевают особые программные пакеты — CAE (для расчетов и анализа в инженерных задачах), и CAD- системы (автоматизированное проектирование).
Но все чаще эти системы объединяются в так называемый САПР (системы автоматизированного проектирования) — где одновременно создаются и проектирование, и расчеты, и документация. САПР помогает конструктору создать конструкторско-технологическую документацию на объект, например, строительства.
Разнообразные программы для инженера строителя используются давно, однако только недавно ПО для проектирования поднялось на новый уровень — кроме двухмерных чертежей любой сложности, теперь программы могут создавать 3D-модели с невероятной детализацией и за очень короткий промежуток времени — с черчением вручную не сравнится!
Кроме очень дорогих, производительных и многофункциональных программных комплексов, которые чаще применяют на производствах в крупнейших машиностроительных, авиационных и других компаниях, на рынке достаточно разнообразного программного обеспечения для инженеров-конструкторов — как бесплатных, так за небольшие деньги.
Мы пробежались по рынку IT-решения для инженеров-проектировщиков и составили рейтинг полезных программ. В таблицу попали самые популярные программы, которые неоднократно упоминаются специалистами как нужные инструменты. Далеко не все диджитал-решения имеют приложения и поддерживаются на телефоне, однако это касается очень трудоемких, «тяжелых» программ, где требования к вычислительной мощности устройства по умолчанию высокие.
Лучшие программы для инженера-конструктора: ТОП-16
| Название | функционал | цена | пробные версии и нужно ли внедрять |
| PlanRadar |
30 дней бесплатно,внедрения, освоения не нужно
60 дней бесплатно тестовая версия, внедрения не надо
30-дневная лицензия,требуется время на освоение
30 дней бесплатно,требуется время на освоение
30 дней бесплатно,требуется время на освоение
бесплатная версия на 30 дней,не требуется
Бесплатная консультация и подбор продукта, тестовый период, требует освоения
есть пробная версия и кратковременная доступная подписка,требует освоения
30-дневная ознакомительная версия nanoCAD Pro — бесплатно,время на освоение
запрос на демоверсию,надо осваивать
бесплатная 30 дневная версия,осваивать нужно
демо-версия по запросу
пробная версия 30 дней,не нужно осваивать
до 3 месяцев- бесплатно, выездные лекции на предприятиях- бесплатно
теста нет, внедрение надо
ЛИРА-САПР
Программные комплексы ЛИРА-САПР, Сапфир 3D, Мономах-САПР, Эспри
Многофункциональный программный комплекс ЛИРА-САПР реализует технологию информационного моделирования зданий (BIM) и ориентирован для проектирования и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.
Серьезный инструмент для проектировщика: много модулей конфигураций . В зависимости от задач предлагаются широкие функции по расчетам на статические и динамические воздействия на конструкции, есть проверка сечений стальных и ЖБ-конструкций. Развитая графическая среда, огромный набор конечных элементов.
Цена: конфигурация Стандарт от 184800 руб, полная — 577500 руб
За дополнительные системы — отдельная доплата.
ЭСПРИ — справочник для инженера (технологические свойства материалов и конструкций). Разнообразные конфигурации, цены начинаются от 6600 руб за программу.
Renga
Renga Software — отечественный разработчик BIM-решений создает продукты для трехмерного проектирования с удобным функционалом, интуитивно-понятным интерфейсом и доступной стоимостью. Вся документация, создаваемая в программе, соответствует используемой в России нормативной базе. Программа подходит для архитектурного проектирования, разработки несущих конструкций, внутренних инженерных сетей и технологической части зданий и сооружений. Созданную модель можно использовать для подсчета смет, планирования инвестиций и управления зданием. В продукте есть подразделы для архитекторов, для конструкторов, а также инженеров узких направлений по спецоборудованию и систем (водоснабжение, электрические, отопление, вентиляция)
Цена: 55 тыс.руб в год или 110 тыс.руб (за постоянную лицензию). Протестировать программу можно в течение 60 дней бесплатно.
ArchiCad
Один из популярных и известных давно программных решений для 2D черчения, а также с применением BIM. Богатый инструментарий и библиотеки элементов. Ее больше любят архитекторы.
Цена: около 118,5 тыс. руб.
Revit
От американской компании Autodesk, Inc.Программа, заточенная под информационное моделирование зданий. Одна из давних компьютерных программ на рынке и одна из популярных. Широкий функционал возможностей для проектировщиков на разных стадиях работы, могут работать одновременно разные специалисты. Созданные модели Revit отлично координируют информацию, обеспечивая контроль качества и эффективность. Автоматизированное выполнение разнообразных рутинных задач. Бесплатная версия ограничена 30 днями.
Цена — от 113 036 руб. /в год
КОМПАС-3D для строительства
Российская система трехмерного проектирования.
Широко применяется для проектирования изделий основного и вспомогательного производств в машиностроении, авиастроения, судостроения, станкостроения, промышленно-гражданском строительстве и пр. Широко используется для инженерных расчетов и других подобных целей. Есть отдельные пакеты по направлениям:
КОМПАС-3D для строительства — 3D моделирование для архитектурно-строительного и технологического проектирования.
Версия КОМПАС-График — программа для инженеров-технологов. Система автоматизированного проектирования для выпуска чертежей изделий, схемы, спецификации, таблицы, инструкции, расчетно-пояснительные записки, технические условия, текстовые и прочие документы. Для оформления документации по разным стандартам.
Скачать можно бесплатную версию на 30 дней, далее — цена по запросу.
LibreCAD
Абсолютно бесплатное ПО, САПР
Ее ограничение лишь в том, что она предназначена только для двухмерного черчения и проектирования. Но зато интерфейс русифицирован, создать можно любые инженерные и строительные планы и чертежи. Есть видеоуроки. Поддерживает все необходимые в этой области форматы DXF (DXF R12 и DXF 200x), SVG; PDF; BMP; PNG; PPM; XBM; XPM.
FreeCAD
Еще одна бесплатная мультиплатформенная CAD программа, но теперь уже и для создания 3D моделей. Применяют для техпроектирования, конструирования разных инженерно-технических проектов в различных областях. Поддерживает форматы DXF, SVG (Scalable Vector Graphics), STEP, IGES, STL (STereoLithography), OBJ (Wavefront), DAE (Collada), SCAD (OpenSCAD), IV (Inventor) и IFC.
DraftSight
Функциональное решение 2D и 3D CAD для архитекторов, инженеров и строителей, а также для профессиональных пользователей CAD, проектировщиков, преподавателей и любителей. разработчики обещают простое создание, редактирование, просмотр и комментирование любых файлов DWG в 2D или 3D. Интерфейс сходен со всеми программами на базе AutoCAD.
Демократичная цена — от 99 долларов в год.
Tekla
Программное решение от компании Trimble. Применяется в проектировании, производстве, строительстве и других направлениях. Огромный список продуктов, в том числе и для мостостроения.
Комплексное проектирование и выпуск документации, BIM- проектирование с точной проработкой деталей и высоким качеством. Tekla Structures интегрируется с известными системами расчета и проектирования, применяемых в строительстве.
Есть и бесплатный профессиональный инструмент для совместной работы над строительными проектами — Tekla BIMsight. Демоверсия по запросу, как и конечная стоимость конфигурации — индивидуально.
AutoCad
Autocad — самое востребованное на рынке программное обеспечение автоматизированного проектирования (САПР), с помощью которого архитекторы, инженеры и строители создают точные 2D- и 3D-чертежи. Автоматизация планов этажей, сечений и отметок. Рисование трубопроводов, воздуховодов и электрических цепей с помощью библиотек, широкого инструментария по специализациям. Автоматическое создание аннотаций, слоев, спецификаций, списков и таблиц. Использование рабочих процессов на основе правил для точного соблюдения отраслевых стандартов. Есть мобильное приложение.
Цена — от 82 774 руб. в год.
NanoCAD
NanoCAD Pro — профессиональный инструмент современного инженера-проектировщика для создания и редактирования 2D и 3D-моделей, в том числе и BIM (можно импортировать файлы IFC для сводных BIM-моделей) . Автоматизация проектной документации, выполнение инженерных и технологических расчетов, есть библиотеки элементов по ГОСТ для строительства и машиностроения.
Цена: 30-дневная ознакомительная версия nanoCAD Pro — бесплатно. Годовая лицензия от 75.000,00 руб.. Конфигурации nanoCAD Инженерный BIM — от 20.900,00 руб, nanoCAD Конструкторский BIM — от 60.100,00 руб.
SolidWorks
Комплекс трехмерного проектирования от известной французской компании Dassault Systèmes.
В портфеле платформы 3DEXPERIENCE WORKS эффективные 3D-инструменты для разработки/проектированию, контролю/управлению имитационного моделированию
SOLIDWORKS 2021 эффективно в проектировании, работы с документацией, управления данными и проверке.
Цены -по запросу.
StruCAD
Мощный комплекс автоматизированного проектирования металлоконструкций и автоматического формирования комплексов проектной и рабочей документации марок КМ и КМД. Спецификации и калькуляции автоматически формируются на основе трехмерной модели.
StruCad содержит библиотеку из более чем 200 наименований стандартных параметрических узловых соединений. StruCad содержит российскую базу данных металлопроката по ГОСТ, СТО, ТУ и другому номенклатурному ряду с возможностью редактирования и пополнения.
Система располагает мощными инструментами для пользовательского моделирования параметрических узлов, позволяет создавать, модифицировать, редактировать и сохранять их на любом этапе проектирования.
Цены: по запросу
REAL Steel
Литовское программное решение.Базируется на платформе AutoCAD, что обеспечивает возможность комплексного проектирования. Современное высокоэффективное программное обеспечение, позволяющее производить 3D-проектирование, расчет и анализ металлических конструкций, деталировку узлов и выпуск проектной и рабочей документации марки КМ.
Цены: бесплатная 30 дневная версия. Стоимость лицензии — по запросу.
Advance Steel
от GRAITEC Advance
Специализированное приложение к AutoCAD для быстрого моделирования металлоконструкций и автоматического создания чертежей общих видов, рабочих чертежей, ведомостей и файлов данных для станков с ЧПУ. Программный комплекс, основанный на BIM-технологии, предназначен для проектирования металлоконструкций как в среде AutoCAD, так и на своей собственной платформе, обеспечивая разработку комплекта рабочих чертежей марок КМ и КМД. Это мощное расширение, превращающее AutoCAD в профессиональную программную среду для проектирования металлоконструкций, поддерживает все основные отраслевые форматы (DWG, IFC, CIS/2, SDNF, PSS и т.д.).
Maple
Программный пакет, система компьютерной алгебры (точнее, система компьютерной математики) Maplesoft продаёт как студенческую, так и академическую и профессиональную версии Maple, с существенной разницей в цене (124, 1555 и 2845 $, соответственно). Также доступна версия для персонального использования по цене 299 $, лицензионное соглашение которой не подразумевает применения системы в коммерческих, научных и учебных целях.
PTC Mathcad Prime
Это новое и единственное решение для ведения инженерных вычислений, которое одновременно позволяет вести сами вычисления и документировать их, существенно снижая риск появления дорогостоящих ошибок. PTC Mathcad Prime позволяет инженерам заниматься проектированием, выполнять вычисления и документировать работу в легко читаемом формате, удобном для совместного и повторного использования. Mathcad Prime позволяет объединить инженерно-ориентированные математические записи, форматированные тексты, графики и изображения в единый документ, что облегчает визуализацию, проверку и документирование знаний и совместное выполнение работы.
Цена: есть бесплатная пробная версия, а так — 668.00 EUR
MSC Nastran
Расчет и оптимизация конструкций.
Крутая программа для самых разных расчетов, которые пригодятся для инженеров-проектировщиков разных объектов. Широко используется для планирования экспериментов (определение мест расположения датчиков) и оценки полноты полученных экспериментальных данных. С помощью MSC Nastran решаются задачи моделирования систем управления, систем терморегулирования с учетом воздействия этих систем на конструкцию. MSC Nastran может рассчитать характеристики работы конструкций из композиционных материалов и много чего другого. Благодаря этой программе можно создать точную виртуальную модель изделия или объекта до начала производства и проанализировать ее функционал в разных экстремальных условиях, находя сильные или слабые стороны, чтобы усовершенствовать конечный результат без лишних затрат, а только на основании виртуальных условий.
Цена: по запросу, но возможно тестировать 3 месяца бесплатно перед покупкой. Также компания организовывает выездные семинары по продукту на предприятия.
PlanRadar
Несмотря на то, что это мобильное решение для управления и контроля за строительством и объектами недвижимости, его широкий функционал может послужить и для инженера-проектировщика. Поскольку в строительстве на этапе проектирования задействовано множество специалистов, которые должны вместе конструктивно подойти к проекту, чтобы исключить дальнейшие недопонимания или ошибки. Планрадар объединяет специалистов разных областей благодаря своей платформе — поэтому каждый из участников видит состояние задач по проекту и все внесенные и вносимые дополнения. В частности, проектировщик всегда может сравнить версии чертежей, чтобы принять решение или сделать замечание — функционал Планрадар сохраняет все версии планов и изменения, подсвечивая цветом изменения для наглядности. Кроме того, в функционале программного решения — поддержка BIM-моделей (благодаря openBIM), которыми можно управлять в приложении также просто, как и с компьютера. Любой чертеж или трехмерная модель в IFC-формате со стороннего ПО, например, ArchiCAD, Revit, AllPlan, Navisworks напрямую загружаются и корректно. Обратный экспорт также возможен без каких-либо потерь для проектировщиков.
Попробуйте автоматизировать не только проектирование и технические вычисления, но и управление комплексом проекта, включая задачи по реализации 3D-модели вместе с мобильным решением PlanRadar. Бесплатный период — 30 дней, чтобы оценить практичность приложения!
Российское ПО для промышленных предприятий: импортозамещение в действии
Привет, Хабр! Промышленность России становится все более технологичной. Появляется все больше софта для автоматизации и в этой статье мы рассмотрим несколько вариантов программных продуктов, а также как наши разработчики замещают решения западных вендоров. Материал подготовили совместно с Михаилом Буренковым, проектным менеджером кластера передовых производственных технологий Фонда «Сколково».
Новое ПО — зачем и кому это нужно
В России одни из наиболее востребованных решений в промышленности — в области управления жизненным циклом продукта или производства (семейство PLM систем), а также решения по локализации промышленного ПО в контуре компании. Как отмечает Михаил Буренков, особенно актуальны решения, которые способны не только заместить по функционалу ушедших с рынка вендоров, но и гибко интегрироваться в существующую информационную среду конкретного предприятия.
Больше ПО, хорошего и разного
В подборке решения от резидентов “Сколково” из разных направлений деятельности промышленных компаний, от предиктивной аналитики до оптимизации производственных процессов.
Модели машинного обучения, предиктивная аналитика и оптимизация технологических процессов
Компания «Сайберфизикс» — один из ведущих разработчиков ИИ-решений для промышленности, разработанная платформа называется CyberStudio. Решение предназначено для сквозной оптимизации технологических процессов, предиктивной аналитики оборудования и оперативного построения моделей машинного обучения.
Продукт работает с гибридным моделированием, что дает возможность объединить подход на данных и физико-математические модели. Плюс применяются нейронные сети, tensorflow, torch, catboost.
В команде 25 человек, из них 12 разработчиков и 7 инженеров. В первую очередь, решения компании подходят для нефтегазового сектора, металлургии, горнодобывающей, золотодобывающей отраслей.
Сейчас платформу используют «Газпром», «Уралкалий», «НЛМК», Концерн «Fiat Chrysler Automobiles».
Интеллектуальная процедура заказа, выбор технологий и предприятия-изготовителя
Отечественная компания «Проект И5» разрабатывает автоматическую интеллектуальную процедуру заказа на изготовление промышленных деталей. Кроме того, она определяет технологии их производства и выбирает предприятие-изготовитель на базе платформы I5.Solutions.
I5.Solutions реализована на принципах микросервисной архитектуры, осуществляющая обмен данными посредством API. В разработке платформы применялось три языка: JS, Python и Perl. Уникальной особенностью решения является расчетное ядро, позволяющее из 3Д модели сформировать технологическую карту для подключенного к системе производства для реализации заказа.
В команде 12 человек, среди которых — выпускники известнейших отечественных и зарубежных вузов.
С начала работы в платформу было загружено свыше 5 000 трёхмерных моделей, запущен маркетплейс заказа изготовления деталей, подключено более 40 предприятий, продолжается внедрение и промышленная эксплуатация на ряде предприятий машиностроительного сектора.
Партнеры компании — станкостроительный дивизион ГК «Росатом», КамАЗ, «ОДК-Пермские моторы».
Прогнозная аналитика для горнодобывающей отрасли
Еще одна российская компания — «Piklema». Компания предлагает как возможности основной платформы Piklema Predictive для сбора и анализа данных, так и набор специфических продуктов для различных предприятий горного производства.
В состав команды компании входят эксперты в области прогнозной аналитики и автоматизации горнодобывающей промышленности. Профиль Piklema — оптимизация производства с использованием автоматизации и цифровизации.
Бизнес, нейросети, искусственный интеллект
Компания Databriz предлагает научно-исследовательские разработки для решения разных задач управления бизнесом с использованием нейросетей и искусственного интеллекта.
Продукт у компании один — «Датабриз: платформа управления проектами», которая позволяет оптимизировать бизнес-процессы в организации.
В числе прочих возможностей — собственный механизм обмена файлами и чаты, где не требуется использование западных мессенджеров и облачных систем хранения.
Кроссотраслевая кооперация
Российская компания «Эсдиай Нормализация» (дочерняя компания «Эсдиай Солюшен») — резидент «Сколково». Она занимается кроссотраслевой кооперацией промышленных предприятий на основе методологии открытых технических словарей, которые интегрированы с системами класса MDM.
Проект посвящен унификации описаний информационных объектов нормативно-справочной информации на основе отечественных и международных стандартов. Благодаря разработкам компании идентификация информационных объектов выполняется без дублирования и искажения смысла при передаче данных между различными информационными системами.
В итоге открывается возможность свободного обмена данными между прикладными информационными средами, которые работают с самыми разными корпоративными мастер-данными.
Оптимизация промышленных проектов
Занимается этой задачей «Конандрум». У компании два основных продуктовых направления:
AI-Платформа и решения для оптимизации работы предприятий горнодобывающей, металлургической и сталелитейной промышленности. Она анализирует полученные с оборудования сигналы. Подсчеты выполняются в режиме реального времени, что позволяет быстро реагировать на проблему.
Conundrum Euler — решение «под ключ» для компаний, где необходимо выполнять контроль качества и определять визуальные дефекты в режиме онлайн. Это нужно, например, на предприятиях с конвейерными системами.
Решение использует технологию, основанную на 3D-графике и deep learning, обучается на 3D-моделях продукта. Искусственный интеллект обнаруживает и классифицирует дефекты. Кроме предупреждения о возникающих проблемах решение определяет их первопричину и предоставляет рекомендации, как исправить ситуацию.
В команду входит 40 человек, среди них — большое количество победителей российских и международных DS-хакатонов.
Работа с текстом
Продукт компании «Когнитивные Системы» позволяет упростить обработку больших объемов текстовых данных, включая:
Необходимость умного поиска по базам документов.
Обработка писем и обращений.
Анализ настроений на основе публикаций СМИ или социальных сетей.
Обработка медицинских документов (рецептов, анамнезов карточек пациентов).
Базируется платформа на когнитивном процессоре B2NLP для автоматической разметки текстовых данных. Это морфология, синтаксис, семантические вектора, именованные сущности, эмоциональная тональность.
Машинное зрение
Российская компания с говорящим названием «Видеоинтеллект» занимается разработкой систем искусственного интеллекта, машинного зрения и анализа данных для разных отраслей от энергетического комплекса до спортивных объектов.
На текущий момент команда реализовала свыше 60 различных проектов и работает с крупнейшими локальными и международными организациями.
Проверка технического состояния объектов
«Проектные технологии» — отечественная технологическая компания, которая разрабатывает промышленные цифровые решения с использованием ИИ. Платформа называется AURORAi, в ее состав входят такие модули и систем, как:
Компоненты компьютерного зрения.
Лазерные лидары, сканеры, ультразвуковые сонары, тепловизионные камеры.
Соответствующее ПО, которое обрабатывает всю поступающую информацию.
Решения компании применяются в ж/д и горнодобывающей индустрии для детектирования различных параметров при проведении технического осмотра локомотива, оценки технического состояния объектов инфраструктуры на ж/д полосе отвода, проведении коммерческого осмотра подвижного состава при подаче на погрузку, а также детектировании рудного материала в керне при проведении эксплуатационно-разведочного бурения.
В команде — 12 человек, специалистов в области ИИ, разработки софта, электроники и т.п.
Немного о тенденциях в отечественном импортозамещении
Российские эксперты отмечают положительные тенденции в импортозамещении. Так, появляется все больше успешных российских решений. Кроме того, в лучшую сторону меняется отношение к отечественным разработкам. Постепенно развивается экосистема российских продуктов, а это позволяет заказчикам подобрать нужные комплекты ПО для решения типовых задач промышленных предприятий.
“Сложности тоже есть. Еще не все решения зарубежных компаний замещены. Поэтому над этим нужно активно работать здесь и сейчас, поскольку нельзя прерывать производственные и бизнес-процессы. В противном случае компания вместо прибыли получит огромные убытки” — комментирует эксперт “Сколково” Михаил Буренков.
В целом, текущая ситуация с импортозамещением ПО — активная работа по поиску компромиссов и оперативное управление изменениями. Государством разработан ряд мер поддержки для заказчиков на внедрение. В частности, согласно новому постановлению был снижен порог софинансирования с 50% до 20% от размера гранта, а Фонд “Сколково” выступает оператором программы. Кроме того, в 2022 году увеличился максимальный размер гранта на проект – теперь это 300 млн руб., ранее лимит составлял 120 млн руб. Предлагаются и другие меры поддержки, которые, как хотелось бы надеяться, позволят успешно реализовать программу импортозамещения.
Современные средства управления парком станков с числовым программным управлением
Системы мониторинга промышленного оборудования (или MDC-системы, Machine Data Collection) осуществляют непрерывный контроль за использованием всего оборудования, применяемого на производстве.
Обладая информацией о работе оборудования, администрация предприятия имеет возможность целенаправленно работать над повышением производительности, уменьшенной производительности и эффективности управления финансовыми средствами. Компания «Цифра».
При правильном подходе к цифровизации все предприятия имеют шансы на успех. В немалой степени этот успех зависти от количества и качества применяемых систем управления.
Мощность станочного парка является важным фактором конкурентоспособности предприятия и его готовности выполнять сложные по объему и качеству, срокам и гибкости переналадки оборудования заказы. Дорогостоящее оборудование не даст должный эффект без грамотного планирования его использования, рационального и, в идеале, равномерного распределения нагрузки, согласованности технологических потоков, оперативного диагностического и качественного контроля, своевременного технического ухода. То есть, без качественного управления парком оборудования в реальном времени.
Автоматизированное управление процессами формообразования деталей, обеспечиваемое станками с числовым программным управлением (ЧПУ), закрывает лишь часть проблем управления производственными процессами. Современные средства управления распространяются и на другие аспекты производства, поскольку лишь комплексный подход к проблемам надежного и качественного синхронного функционирования разных звеньев производственных и вспомогательных процессов дает возможность эффективной и конкурентоспособной работы предприятия.
Производство, подобно многим сложным системам; его можно представить в виде “черного ящика” со входящим и выходящими потоками разнообразных сущностей – материалов, изделий и деталей, энергии в разных формах, информации различного вида и предназначения. Именно обратная связь по информационным потокам позволяет такой системе устойчиво и эффективно функционировать даже в условиях быстро меняющихся внешних условий. Подобная обратная связь от производственных объектов к звеньям управления реализуется при помощи систем мониторинга.
Системы мониторинга промышленного оборудования (или MDC-системы, Machine Data Collection) осуществляют непрерывный контроль за использованием всего оборудования, применяемого на производстве. Их основная цель — повышение эффективности использования оборудования, но параллельно они решают и множество смежных проблем: позволяют выявлять узкие места в технологических цепочках, контролировать трудовую дисциплину и, самое главное, позволяют собирать максимально полную информацию обо всех производственных процессах. Именно эта информация составляет важнейшую часть данных в общем контуре управления. Кроме того, информация, собираемая и накапливаемая при помощи систем мониторинга, превращается в ценные сведения для дальнейшей цифровизации предприятия.
Какими же возможностями должна обладать современная система управления производствами, основанными на применении станков с ЧПУ? Для ответа на этот вопрос рассмотрим несколько аспектов управления, как естественно характерных для таких производств, так и менее явно, но реально влияющих на эффективность производственной деятельности.
Мониторинг работы оборудования. На диаграмме – работы станков в реальном времени, состояния, причины простоев, операторы-станочники и выполняемая работа. Компания «Цифра».
Управление интеграцией
Общая управляемость производственным подразделением на базе станков с ЧПУ в немалой степени зависит от наличия локальных управленческих звеньев – устройств ЧПУ, средств автоматизации вспомогательных операций, средств оперативной диагностики. Особенно важным при этом является звено человеко-машинного взаимодействия, при помощи которого работники, в первую очередь, операторы-станочники, вовлечены в процессы формирования первичной информации о ходе работы и ее результатах, а также получают информацию по текущим производственным заданиям, в том числе информацию технологического характера (чертежи, описания техпроцессов, управляющие программы для станков с ЧПУ).
Не менее важным свойством передовой производственной системы является наличие оперативного взаимодействия с внешними информационными системами уровня всего предприятия. Именно интеграционное взаимодействие с системами класса ERP, MES и другими позволяет наиболее эффективно учитывать на каждый момент времени максимально полную картину текущего состояния всех элементов производства, реагировать, заглядывать в будущее по имеющимся плановым и прогнозным данным. При этом разовое интеграционное взаимодействие (суточное или по фактам вынужденного обновления справочников) постепенно должно заменяться более оперативным взаимодействием, при котором как состав выполняемых производственных заданий, так и распределение привлекаемых для их выполнения ресурсов могут быть быстро скорректированы в соответствии с текущим состоянием производства и поступающей извне информацией.
Понимание важности интеграционного взаимодействия с заводскими информационными системами позволяет более четко представить, какие возможности это взаимодействие дает применительно к различным аспектам управления.
Настройка оповещений. Настройка контролируемых событий позволяет оповещать ответственных сотрудников по электронной почте, сообщениями формата SMS и уведомлениями на рабочем компьютере о возникновении ситуаций, требующих оперативной реакции. Компания «Цифра».
Управление производственными заданиями
Для современной системы характерны такие возможности, как подача производственных заданий в электронном виде по всем уровням иерархии предприятия – от планово-производственных подразделений к цехам, станочным участкам и непосредственно на рабочие места. Это предполагает, что на всех этих уровнях развернуты и активно применяются средства цифровизации. В частности, для операторов-станочников устанавливаются диалоговые пульты на базе производственных ЭВМ, планшетов, киосков. Тем самым обеспечивается оперативная связь по всем основным аспектам работы – получение сменного задания и его корректировок, регистрация конкретных работников на рабочих местах, регистрация выполняемых операций, ввод сведений о результатах выполненной работы.
Системы при этом характеризуются возможностью оперативной корректировки заданий применительно к текущей обстановке и потребностям. Например, такие корректировки могут быть связаны с выявленными фактами ненормативной загрузки имеющегося оборудования, как в сторону недогрузки, так и в случаях образования “узких мест”, то есть непропорционально больших планов для тех или иных станков при наличии простоев или недогрузки другого оборудования.
Генератор отчетов. (КПЭ) – загрузка оборудования и операторов-станочников, формирует наглядные представления о потерях времени по различным причинам простоя станков. Компания «Цифра».
Управление загрузкой оборудования
Эта возможность может быть реализована в результате накопления подробных сведений о спектре состояния станков за прошлые периоды времени, а также сравнительного анализа по ключевым показателям эффективности (КПЭ). Выявление отклонений от нормативов загрузки должно учитываться при планировании и корректировке текущего и перспективного планов и формировании производственных заданий. Кроме того, анализ КПЭ по загрузке станков может быть использован для контроля производственной и технологической дисциплины и принятия соответствующих мер.
Аналитика. Динамическая аналитика используется для быстрой оценки КПЭ по всему предприятию, подразделениям, личным станкам и конкретным операторам, что позволяет своевременно выявлять проблемные места производства. Компания «Цифра».
Управление производственным персоналом
Важным условием для контроля эффективности конкретных работников, получения и накопления сведений об их дисциплине и производительности является требование персональной регистрации в информационной системе. При этом большинство показателей эффективности можно детализировать персонифицировано, появляются объективные основания для поощрений и наказаний, создается мощный импульс трудовой мотивации и предотвращения ошибок и проступков.
Другим важным качеством системы управления, включающей в себя средства управления производственным персоналом, может быть наличие средств автоматизированного учета базовых практических операций, выполняемых работниками. Это позволяет обоснованно и аргументированно проводить дополнительное обучение рациональным приемам работы, формировать предложения по совершенствованию технологических процессов и оснастки.
Мониторинг аналоговых сигналов. Параметры энергопотребления, как и любые измеряемые параметры по станочному оборудованию, можно анализировать в графической и табличной формах. Компания «Цифра».
Управление технологическими данными
Точный контроль параметров выполнения технологических операций дает богатую пищу для постоянного совершенствования технологии изготовления продукции и приемов обработки деталей на конкретном оборудовании. Дополнительную ценность привносят в информационную систему данные, получаемые непосредственно из УЧПУ (устройства числового программного управления), а также от вспомогательных средств автоматизации, таких как измерительная оснастка, диагностические приборы, устройства виброконтроля. Результатом “управления по технологическим параметрам” становится повышение общей эффективности работы оборудования – по загрузке, производительности и качеству продукции.
Вибродиагностика позволяет в режиме реального времени отслеживать техническое состояние механических узлов станка. Компания «Цифра».
Управление инструментами
Сложность и специфика инструментального обеспечения, разнообразие инструментальных компонентов и сборок, относительная сложность контроля и учета не сразу находят адекватный ответ в системах управления станочным оборудованием. Однако именно инструменты в прямом и переносном смыслах находятся на переднем краю борьбы за качество и производительность. Наиболее передовые системы управления производственными ресурсами осуществляют контроль за обеспеченностью инструментом, его местонахождением, готовностью инструментальных сборок к выполнению текущей и перспективных производственных программ. Также решаются и наиболее сложные задачи автоматизированного распознавания инструментов, например, по штриховым кодам, а также учета их текущего износа. Очевидно, что превентивное выведение из эксплуатации изношенного инструмента способно радикально снизить экономические потери, поломку станочного оборудования, дефекты качества обрабатываемых деталей.
Предоставление консолидированной достоверной информации о работе предприятий холдинга, загрузке оборудования и его состоянии для принятия управленческих решений по повышению эффективности производственных процессов. Компания «Цифра».
Управление потоками заготовок, деталей и изделий
Пожалуй, еще более сложной, с точки зрения подробного учета жизненного цикла, является проблема отслеживания конкретных экземпляров компонентов продукции. На всех этапах прохождения по технологической цепочке задача распознавания экземпляров, их учета и агрегирования в узлы и сборочные единицы налагает дополнительную нагрузку на все или большинство систем управления. Однако целый спектр преимуществ столь подробного учета вполне оправдывает инвестиции в системы автоматизированного управления потоками деталей. Среди таких преимуществ можно отметить экономию материальных ресурсов, снижение брака, рост коэффициента взаимозаменяемости, сокращение неликвидов и даже анализ совокупного и подетального качества полуфабрикатов от различных поставщиков.
Журнал изготовления деталей накапливает и обобщает результаты выполнения производственных заданий с точностью до технологических операций и позволяет контролировать, корректировать и утверждать достигнутые показатели. Компания «Цифра».
Управление техническим состоянием оборудования
Cистемы обеспечивают “здоровье” дорогостоящего производственного оборудования. Опираясь на подробный оперативный контроль технических и технологических параметров непосредственно в процессе обработки деталей, используя данные текущего диагностического контроля, в том числе при помощи средств вибрационной диагностики, такие системы способствуют устранению опасности выхода из строя станков и их наиболее ответственных узлов, а также дают информацию, позволяющую оптимально спланировать профилактическое обслуживание. В последнее время соответствующие задачи, далеко не тривиально решаемые, получают алгоритмическую поддержку посредством методов искусственного интеллекта и предиктивного анализа.
Управление контролируемыми событиями
Нельзя не упомянуть и о таком классе систем управления, как средства прогнозирования и оповещения о нежелательных ситуациях и состояниях. В какой-то мере любая из упомянутых выше систем управления, “курирующих” благополучие и бесперебойность работы производственного оборудования может и даже должна иметь возможности уведомлять ответственных сотрудников и службы предприятия о неблагоприятных событиях, тенденциях и отклонении важных показателей эффективности. Разнообразие видов контролируемых событий, содержательность уведомлений, способы их доведения до потребителей и наличие средств обратной связи и статистического анализа делают такие системы неоценимым инструментом для оперативного управления станочным парком в реальных условиях.
Как мы нашли на производстве «пропавшие» 3,3 тыс. часов в месяц
В 2018 году мы подключили 45 станков с ЧПУ в дочерней компании “Магнитогорского металлургического комбината” (ММК) к нашей системе мониторинга промышленного оборудования и персонала. Система отслеживала основные состояния станков: “производство”, “простой”, “нет данных” и другие.
Система показала, что станки находились в выключенном состоянии 33% от фонда рабочего времени. Необоснованный простой составлял 22%. Здесь был колоссальный резерв для оптимизации, и принятые по итогам обследования ситуации решения позволили почти в два раза повысить загрузку оборудования. Контроль энергопотребления также выявил резервы в использовании оборудования, в результате чего был сокращен технологический цикл обработки деталей. Благодаря появившейся прозрачности производственных процессов стало возможным повысить трудовую дисциплину операторов.
Выявился незадействованный резерв машинного времени в размере 3,3 тыс. станкочасов в месяц. Каждый час простоя одного станка обходился предприятию почти в $20. Использование системы позволило повысить загрузку оборудования на 31%. Это привело к увеличению выпуска продукции более чем на $110 тыс. в месяц. Весь проект окупился за 7,5 месяцев.
Источник https://www.planradar.com/ru/samye-populyarnye-programmy-dlya-inzhenera-konstruktora/
Источник https://habr.com/ru/post/683174/
Источник https://vc.ru/life/122965-sovremennye-sredstva-upravleniya-parkom-stankov-s-chislovym-programmnym-upravleniem
