Повышение эффективности благодаря внедрению NX, Simcenter и Teamcenter

Опытные инженеры и современные средства разработки

Группа компаний SIMERA Technology (SIMERA) занимается проектированием машиностроительных изделий, а также оказывает услуги по выполнению сложных видов прочностных расчетов и численного моделирования.

Компания была основана в 2010 г. Число штатных сотрудников составляет 18 человек, а их суммарный опыт работы в промышленности превышает 130 лет.

Среди заказчиков компании SIMERA — правительственные и исследовательские организации, производители промышленного оборудования и потребительских товаров. В SIMERA работают высококвалифицированные, опытные и любящие свое дело инженеры. Не менее важен и тот факт, что для сохранения конкурентоспособности в SIMERA используются лучшие в своем классе решения для разработки изделий и управления жизненным циклом (PLM).

PLM-решения от Siemens PLM Software помогают инженерам компании SIMERA работать точно, эффективно и креативно. Для этого Siemens PLM Software предлагает междисциплинарные и полнофункциональные решения, применяемые на этапах конструирования, численного моделирования и управления жизненным циклом. В компании SIMERA высоко ценят сотрудничество с Siemens, а также возможность быстрого выполнения циклов проектирования, что высвобождает рабочее время инженеров для более креативной деятельности.

Решения компании Siemens помогают в управлении проектами и отслеживании изменений. Разработчики сразу получают информацию о причинах внесения изменений и дальнейшем направлении развития проекта.

Единое решение для проектирования и численного моделирования

Ранее в SIMERA использовались различные системы автоматизированного проектирования и конечноэлементных расчетов. Сами по себе эти системы были достаточно эффективными, но перенос конструкторской и расчетной информации между ними выполнялся вручную. Ручной процесс был недостаточно эффективным, приводил к ошибкам с версиями файлов и к ошибкам в расчетных моделях.

Для SIMERA естественным шагом стало внедрение NX™ и Simcenter™ — единой среды для автоматизированного проектирования и расчетов, полностью соответствовавшей требованиям компании в плане качества, эффективности и управляемости. NX и Simcenter 3D, также основанный на платформе NX, позволили SIMERA легко и быстро реализовать повторяющийся цикл «конструирование-расчеты». Расчетчики могут запросить внесение изменений в модели и сразу же оценить последствия этих изменений. Рост производительности благодаря использованию интегрированного решения быстро окупил затраты на приобретение системы.

Улучшение контроля процессов проектирования

Компания SIMERA также применяет решение Teamcenter® для эффективного управления процессами разработки изделий. Как и многие другие предприятия малого и среднего бизнеса, SIMERA полагалась на опыт основных сотрудников при обеспечении соответствия изделия требованиям заказчика, работе с проектами и документацией. Подобный несистематизированный подход имеет множество ограничений, особенно при работе над крупными и ресурсоемкими проектами со сложными требованиями, соблюдение которых критически важно.

Компания поняла, что PLM-система абсолютно необходима для улучшения контроля процессов проектирования, куда вовлечено большое количество участников, а заказ выполняется в соответствии с жесткими требованиями и договорными обязательствами. Ознакомившись с различными PLM-решениями, SIMERA выбрала Teamcenter из-за реализованной в этой системе поддержке самого широкого спектра процессов разработки. Еще одним важным критерием стала бесперебойная интеграция с системой NX CAD и масштабируемость решения, которое способно расти вместе с ростом компании. Возможности Teamcenter по управлению данными об изделии, версиями документов и процессами разработки полностью отвечает потребностям компании SIMERA.

Отличная локальная поддержка

Наличие локальной технической поддержки стало еще одним немаловажным фактором в пользу выбора решений от Siemens. Поддержку обеспечивает партнер Siemens PLM Software компания ESTEQ, что включает консультационные услуги, проведение обучения сотрудников заказчика, установку программ. ESTEQ — крупнейший поставщик систем численного моделирования в Южной Африке. Накопленный компанией опыт идеально подходил для решения задач компании SIMERA. «Наличие отличной локальной технической поддержки позволяет нам с уверенностью браться за самые сложные задачи», — рассказывает генеральный директор компании SIMERA Иоганн дю Тойт.

Использование всех возможностей численного моделирования

Инженеры компании SIMERA применяют интегрированные решения NX и Simcenter для оптимизации характеристик высокоточных систем космической фотосъемки.

К устанавливаемым на спутниках приборам предъявляются очень строгие требования по деформациям оптических поверхностей. Такие деформации ухудшают качество изображения. Как правило, смещение оптической поверхности твердого тела на 10 микрометров приводит к смещению плоскости фокусировки изображения на 100 и более микрометров при допустимом смещении не более 20 микрометров. Более того, деформация самой оптической поверхности не должна превышать 1/10 от длины волны (видимый диапазон начинается с волн длиной 450 нанометров). Для сравнения: обычный человеческий волос в двести раз толще. Разумеется, для обеспечения высокого качества прибора необходимо выявить и проанализировать все источники погрешностей. Кроме того, многие детали космических аппаратов выполняются из армированных стекловолокном полимеров.

Поведение такого материала в условиях переменных тепловых нагрузок и потери влажности весьма неочевидно из-за сложной геометрии слоев и их несимметричной укладки.

Перед компанией SIMERA стояла задача оптимизации прочностных характеристик деталей, теплового расширения и набухания при попадании влаги с учетом воздействия сильной вибрации при запуске, космического вакуума и постоянных колебаний температуры. Моделирование поведения деталей должно также учитывать различные варианты потери влажности и разные ориентации слоев в композитном материале.

Интегрированная среда автоматизированного проектирования и численного моделирования в составе систем NX и Simcenter 3D позволяет проводить столь обширный анализ максимально быстро. «Наличие интегрированной среды проектирования и расчетов резко повышает эффективность циклов разработки», — рассказывает ведущий инженер компании SIMERA Хенни Рудт. Кроме того, система оказалась очень простой в использовании. «Графический пользовательский интерфейс Simcenter 3D интуитивно понятен и следует обычной логике проведения расчетов», — рассказывает ведущий инженер Мариус Кронье.

После многочисленных циклов «конструирование-расчеты» инженеры компании SIMERA смогли оптимизировать проект, повысив жесткость деталей, снизив их расширение при нагреве и набухании от влажности. По оценке SIMERA, полнофункциональные инструменты Simcenter повысили эффективность процесса в 3-5 раз. На практике это позволяет рассматривать гораздо большее количество вариантов конструкции и режимов эксплуатации, находя оптимальные проектные решения. «Возможность быстро и точно оценивать прочностные характеристики в различных условиях эксплуатации значительно снижает риски при проектировании изделий», — добавляет Дю Тойт.

Системоориентированное проектирование в Teamcenter

Возможности системоориентированного проектирования в Teamcenter внесли огромный вклад в успешную реализацию проектов космической фотосъемки в компании SIMERA. Инженеры SIMERA применяют Teamcenter для фиксации и анализа технических требований к системе, а также описания методик измерений и контроля.

Средства управления требованиями в Teamcenter обеспечивают доступ к требованиям для всех разработчиков. Затем требования распределяются по отдельным деталям и узлам, постоянно отслеживаются и проверяются. Работа с требованиями также встроена в систему автоматизированного проектирования NX: работающие в NX конструктора имеют полную информацию по требованиям, когда создают или изменяют модели деталей и узлов. При помощи средств контроля требований инженеры SIMERA постоянно проверяют их соблюдение в ходе реализации проектов.