Использование Siemens Teamcenter Engineering при модернизации Ил-76МД-90А

Общая информация о Siemens Teamcenter Engineering

Общий вид и интерфейс

Изменения в конструкции крыла ИЛ-76МД-90А

Изменение входящих деталей

Моделирование

Изменение материала

Изменение паспорта

Заполнение «Извещения об изменении»

Нормоконтроль, технологический контроль, утверждение

Заключение

Список используемой литературы

Общая информация о Siemens Teamcenter Engineering

Teamcenter — это PDM-система, обеспечивающая организацию коллективной работы сотрудников предприятия или группы предприятий с данными об изделии и о связанных с ним процессах на всех этапах его жизненного цикла. Teamcenter занимает лидирующую позицию на мировом рынке среди систем подобного класса и широко используется в различных отраслях (авиастроение, машиностроение, приборостроение, электроника, промышленное и гражданское строительство, легкая промышленность, государственное управление, вооруженные силы и т. д.).

Teamcenter позволяет управлять данными об изделии на всех этапах его жизненного цикла: от сбора предварительной информации на преддоговорном этапе до ведения истории каждого экземпляра изделия в процессе его эксплуатации. На этапе, предшествующем началу разработки, система позволяет собирать и структурировать требования к изделию, а также управлять ими, перепиской и другой информацией. На этапах конструкторско-технологической подготовки Teamcenter обеспечивает управление трехмерными моделями, чертежами, составом изделия, расчетными моделями, управляющими программами для станков с ЧПУ, технологическим составом и другими данными. И, наконец, на этапах производства, сервисного обслуживания, эксплуатации и утилизации изделия система позволяет управлять производственными составами, данными, описывающими проведение регламентных работ, эксплуатационными и другими документами.

Teamcenter служит не только единым источником знаний об изделии, но и предоставляет широкий набор механизмов доступа к этим данным. Основанное на группах, ролях и персональных данных разграничение доступа позволяет организовать одновременную работу над одним изделием всех участников проекта и гарантировать выполнение требований по конфиденциальности и защите информации. Кроме того, система обеспечивает совместную работу территориально удаленных друг от друга сотрудников, в том числе удаленный доступ и пакетные режимы обмена данными.

Teamcenter управляет не только данными об изделии, но и процессами на всех этапах его жизненного цикла. Это, прежде всего, процедуры утверждения, внесения изменений, общие процессы проектирования, создания технической документации и любые другие бизнес-процессы, принятые на предприятии.

Отличительными особенностями Teamcenter являются:

Модульность: система состоит из модулей, что позволяет предприятию расширять возможности системы по мере роста потребностей. Все модули совместимы и обеспечивают работу с едиными данными; функционал модулей гарантирует решение задач, возникающих на всех этапах жизненного цикла изделия от планирования его разработки, сбора требований и управления ими на начальном этапе до управления эксплуатационной документацией и работами по ремонту и обслуживанию экземпляра изделия на этапе послепродажной поддержки;

Масштабируемость: система обеспечивает непрерывную работу разумно необходимого числа пользователей (30−40 тыс. человек, живущих по всему земному шару). Имеется возможность многократного увеличения числа пользователей и подключения нового серверного оборудования без остановки работы пользователей. Система предоставляет широкие возможности для организации совместной работы территориально удаленных друг от друга сотрудников;

Универсальность: работа с CAD/CAM-данными, создаваемыми в системах NX, Solid Edge, Catia, Pro E, Solid Works, AutoCAD, Inventor и других.

Работа с CAE-данными, создаваемыми в системах NX Advanced Simulation, Femap, Ansys, MSC Nastran, Abaqus и других. Доступ к данным Teamcenter из приложений Microsoft: Word, Excel и Outlook. Управление электронными данными и их хранение в любых форматах.

Широкие возможности управления составом изделия: наличие механизма управления версиями, опциями и альтернативами позволяет вести в одном электронном составе изделия все его варианты и одновременно хранить состав каждого экземпляра изделия.

Все это обусловило широкое применение системы как в промышленности, выпускающей крупные серии и множество модификаций одного изделия (например, автомобильной или авиационной), так и при производстве штучных изделий (например, в судостроении).

Общий вид и интерфейс Основным приложением для работы в Teamcenter является «Мой навигатор». Одной из составных частей приложения «Мой навигатор» является проводник, в котором отображены все имеющиеся данные текущего пользователя, а также ссылки на данные других пользователей. Также в проводнике присутствуют кнопки и закладки аналогичные интерфейсу Microsoft Windows. Любые данные, хранящиеся в системе Teamcenter, имеют определенные свойства, описывающие их (владелец данных, тип данных, имя, дата создания, дата изменения и т. д.). Для просмотра этих данных в портале Teamcenter имеется таблица свойств. В таблице свойств отображается информация об объекте либо объектах, выбранных в проводнике навигатора.

В связи с тем, что в навигаторе консолидированы данные различных типов и имеются данные, обрабатываемые специализированными модулями, в Teamcenter есть возможность открытия различных типов данных из разных модулей системы.

Все данные, находящиеся под управлением Teamcenter, имеют своего владельца, и действия пользователя ограничены правами его учетной записи.

Рис. 1 «Мой навигатор»

Изменения в конструкции крыла ИЛ-76МД-90А Несмотря на внешнее сходство, модернизированный вариант самолета серьезно отличается от предшественника. Ил-76МД-90А имеет иную конструкцию крыла, рассчитанную на большую максимальную взлетную массу (210 тонн против 190). На крыле базовой машины был разъем посередине, сейчас же стоят цельные 24-метровые панели, что увеличило ресурс. Это повлекло за собой доработку основных узлов и деталей крыла — нервюр, лонжеронов и стрингеров.

Рис. 2 Крыло ИЛ-76МД-90А Изменение входящих деталей В связи с изменением конструкции крыла и заменой двигателей на новые ПС-90А возникла необходимость модернизирования топливной системы. На базовой машине часть топливной системы, находящаяся в крыле проходила напрямую через топливные баки. После замены Z-образных стрингеров на П-образные (короба) все трубопроводы, относящиеся к топливной системе, были «уложены» внутрь коробов. Это позволило сократить общую длину трубопроводов, сократить количество отверстий в нервюрах (тем самым увеличить их жесткость), упростить монтаж и улучшить ремонтопригодность топливной системы.

Рис. 3 Стрингеры Z-образные и П-образные (короба) Моделирование Изменение стрингеров и нервюр вызвало изменение входящих деталей: компенсаторов, стоек, стенок, накладок, крепежа. Teamcenter позволяет моделировать новые детали опираясь на существующую геометрию и заданное положение в пространстве детали относительно главных осей самолета.

Рис. 4 Моделирование компенсатора в Unigraphics NX

Изменение материала Программа TeamCenter Engineering позволяет использовать приложения Java, написанные специально для удобной и эффективной замены материала заготовка. В случае компенсатора материал заготовка меняется с Д16 2У ПК (прессованный профиль уголкового сечения) на Д16 3 Т ПК (профиль таврового сечения). Также меняются габариты заготовка. Все основные материалы, используемые на производстве, находятся в базе Teamcenter. Эта база постоянно пополняется новыми материалами, одобренными ВИАМ и внедренными на заводе-изготовителе ЗАО «Авиастар-СП», г. Ульяновск.

Рис. 5 Изменение материала заготовки Изменение паспорта Основной документ детали, сборочной единицы или стандартного изделия — паспорт. В нем содержится вся необходимая информация и документация детали. В программе Teamcenter есть возможность оперативно обновлять и изменять (при наличии соответствующих прав) паспорт после изменения габаритов, массы, материала и т. д.

Изменения в паспорте автоматически изменяют основную рамку чертежа. Это быстро и удобно.

Рис. 6 Паспорт конструкторского элемента Заполнение «Извещения об изменении»

Основной задачей системы Teamcenter является управление данными, большая часть которых представляет собой файлы, созданные во внешних приложениях, таких как различные CAD/CAM/CAE-системы, офисные приложения, графические пакеты и многие другие. Файлы, созданные во внешних приложениях, представлены в Teamcenter в виде объекта «Набор данных». В зависимости от типа представляемого файла, а также от вида приложения, предназначенного для работы с файлом, наборы данных в Teamcenter могут быть различных типов, например MS Word, MS Excel, PDF, UGpart и прочее. В базовой поставке система Teamcenter предоставляет исчерпывающий перечень различных типов наборов данных, позволяющий хранить файлы большинства наиболее распространенных приложений. В случае необходимости, для обеспечения хранения данных из других приложений, не входящих в базовую поставку системы Teamcenter, администратор может создать дополнительные типы наборов данных. Извещение об изменении заполняется в виде бланка стандартного формата принятого на предприятии в программе MS Word и привязывается к определенному изделию в TCE.

Нормоконтроль, технологический контроль, утверждение

После окончания этапа разработки начинаются различные процедуры проверки: нормоконтроль и технологический контроль изделия. Процедура утверждения является завершающим этапом разработки конструкторской документации. После всех процедур старая версия изделия обозначается как «аннулировано», новая версия «утверждено». Teamcenter предоставляет широкие возможности управления составом изделия. Наличие механизма управления версиями, опциями и альтернативами позволяет вести в одном электронном составе изделия все его варианты и одновременно хранить состав каждого экземпляра изделия. Эта технология обеспечивает существенное снижение трудоемкости при осуществлении изменений в составе изделия и разработке его новых вариантов (модификаций). Кроме того, имеется возможность управления этапами разработки на базе одного макета, что гарантирует снижение трудоемкости этих этапов проектирования.

Заключение

Заключительный этап — отправка всей документации на завод-изготовитель. В общей сложности работа над глубокой модернизацией воздушного судна Ил-76 заняла пять лет. Активно работали как конструкторы, так и будущие производители. Ульяновский авиазавод в короткие сроки совершил «цифровую революцию»: ранее самолеты здесь строили по плазово-шаблонному методу (когда макет деталей вырезали, в полную величину, из металла). Ил-76МД-90А стал первым воздушным судном, который ульяновцы полностью сделали с использованием цифровых технологий. Процесс перехода был трудоемким: пока оцифровывались чертежи, работники обучались компьютерным технологиям. Лишь небольшая часть чертежей была выпущена на бумаге (например, электрика), но после отработки на первом самолете, ее перевели в электронную модель.

Разработчики считают, что модицифицированный самолет составит серьезную конкуренцию западным воздушным «грузовикам». Аналогов в классе рамповых судов сегодня ему нет. Ил-76МД-90А может эксплуатироваться в любых климатических условиях практически без ограничений. Российский самолет более неприхотлив, по сравнению с западными, для него не нужна особая инфраструктура, он не нуждается в постоянном серьезном обслуживании. Это — важное качество для эксплуатации труднодоступных районах.

В декабре 2013 года завершился первый этап государственных совместных испытаний модернизированного Ил-76. Экипаж протестировал предельные по прочности режимы и перегрузки, выполнил полеты с максимальным взлетным (210 тонн) и посадочным (170 тонн) весом, отработал методику ухода воздушного судна на второй круг при отказе одного и двух двигателей. Второй этап гос. испытаний намечен на весну. До этого срока самолет нужно будет доработать под тех. задание военных. Первый самолет заказчику ульяновцы должны передать в ноябре 2014 года.

Список используемой литературы Тороп Д. Н., Терликов В. В. «Teamcenter. Начало работы» — М.: ДМК Пресс, 2011.

Гончаров П.С., Ельцов М. Ю., Коршиков С. Б., Лаптев И. В., Осиюк В. А. «NX Для конструктора-машиностроителя» — М.: ДМК Пресс, 2010.

http://www.ilyushin.org — официальный сайт ОАО «ИЛ».

http://www.aviastar-sp.ru — официальный сайт ЗАО «Авиастар-СП».

http://fotografersha.livejournal.com — Блог Лысцевой Марины, авиационного фотографа. Статья Ил-76МД-90А или «Изделие-476» .

http://www.rg.ru — официальный сайт «Российская газета».

Статья «Как создавался самолет Ил-76МД-90А»