• Истории успеха

3D-проектирование: пропуск на новые рынки

Проектирование оборудования установки рекуперации паров с помощью 3D-технологий — пилотный проект в рамках модернизации производства на «Тамбовском заводе «Комсомолец» им. Н.С. Артемова»

О проекте

В 2007 году перед предприятием встала задача технической модернизации и освоения выпуска нового, более сложного с технологической точки зрения оборудования, в частности, оборудования для атомной промышленности и тяжелой химии. Предприятие планировало расширять свой бизнес, однако делать это за счет рынков, где оно уже имело сильные позиции, с точки зрения руководства компании, не представлялось возможным. Конкуренция на этих рынках усиливалась, причем, в первую очередь, за счет цены на выпускаемую продукцию. В то же время, завод традиционно содержал большой штат высококвалифицированных конструкторов, к тому моменту на предприятии их насчитывалось около 150 человек. Таким образом было принято решение использовать существующий кадровый потенциал для освоения более сложных, с технологической точки зрения, задач.

В рамках проекта модернизации было закуплено новое производственное оборудование — трех-, четырех- и пятиосевые обрабатывающие центры с ЧПУ. Подобное оборудование требовало нового программного обеспечения. И если в предыдущие годы базовым ПО для проектировщиков являлся AutoCAD, то в процессе модернизации было принято решение перейти на трехмерное моделирование с помощью Autodesk Inventor. Данное ПО было выбрано благодаря своей многофункциональности по сравнению с продуктами конкурирующих компаний, а также возможности расширения сфер своего применения за счет более узкоспециализированных решений, созданных на той же платформе. Немаловажную роль сыграл и долгий опыт использования заводом ПО AutoCAD, возможности совместного его использования с Inventor, а также возможности постепенного перехода на трехмерное моделирование.

Подобное ПО требовало и смены компьютерного парка. Для основной массы сотрудников была закуплены компьютеры с двухядерными процессорами, что соответствовало минимальным требованиям для установки Autodesk Inventor. Проектировщики были переведены на графические станции с еще более мощными процессорами, памятью не менее 8 ГБ и профессиональной видеокартой.

Другой причиной для внедрения трехмерного проектирования стало желание упростить процесс сборки оборудования в цеху. «С помощью Inventor конструкторы стали делать сложные развертки и осуществлять большие сборки, — рассказывает Владимир Николаевич Артемов, генеральный директор «Тамбовского завода «Комсомолец». — Например, существенно облегчилась работа над аппаратами с обвязкой. Выполненная в 3D модель наглядно демонстрирует, как необходимо объединять компоненты объекта, что помогает минимизировать ошибки при сборке».

Одним из первых проектов, разработанных с помощью нового ПО, стал проект «Оборудование установки рекуперации паров».

Задача

Установка рекуперации паров (УРП) представляет собой сложный технологический объект и предназначена для улавливания и возвращения в нефтепродукты летучих углеводородов. УРП используются на нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах, автомобильных и железнодорожных эстакадах налива нефтепродуктов, на морских терминалах. Оборудование установки рекуперации паров состоит из двух попеременно работающих адсорберов и одного отдельного абсорбера, которые обвязаны трубопроводами и установлены на рамной конструкции.

Проектирование оборудования установки рекуперации паров с использованием систем двумерного проектирования — долгий и ресурсоемкий процесс, состоящий из нескольких этапов:

• разработки конструкторской документации;
• изготовления отдельных узлов установки;
• контрольной сборки;
• испытания всей установки.

Перед ответственным за проект инженером-конструктором Дмитрием Карапетяном были поставлены следующие задачи:

• проектирование в сжатые сроки;
• создание проекта с первого раза;
• точное определение размеров и расположения отдельных компонентов установки: адсорбера, абсорбера, трубопроводов, рамы;
• точность сборки в целом, обеспечение работоспособности установки;
• упрощение сборочных чертежей за счет изометрических видов;
• устранение ошибок в оформлении конструкторской документации.

Решение

Для решения поставленной задачи сотрудники предприятия совместно с компанией «НЕОЛАНТ» использовали ПО Autodesk Inventor, что стало одним из первых опытов работы предприятия в данном ПО. Причиной выбора «НЕОЛАНТ» в качестве интегратора стал опыт работы компании с ключевыми для завода отраслями. Также у партнера был опыт создания собственных решений на основе продуктов Autodesk и дополнительных модулей к данному ПО. Autodesk Inventor был внедрен на всех этапах проекта. На его основе была проведена разработка конструкторской документации, изготовлены отдельные узлы установки, проведены контрольная сборка и испытание всей установки.

Результат

Благодаря преимуществам нового ПО и оперативной поддержке, оказываемой партнером, проектировщикам завода удалось уменьшить срок подготовки конструкторской документации в 1,5-2 раза относительно срока выполнения аналогичного проекта без применения 3D-проектирования. Экономия времени была достигнута и на этапе сборки оборудования — чертежи, представленные в изометрическом виде, значительно упростили работу цехов по изготовлению сборочных единиц.

Создание трехмерной модели устройства в Autodesk Inventor позволило выявить проблемные участки трубопроводной обвязки и избежать коллизий, определить наиболее удобные места расположения запорной арматуры и датчиков. Высокая точность определения длины трубопроводов на модели дала возможность изготавливать детали без припусков и уменьшила отходы материала.

Моделирование сложных деталей с помощью Autodesk Inventor и наличие на предприятии современного оборудования позволили уменьшить затраты труда и снизить расходы на его оплату. Также использование трехмерной модели в данном проекте позволило наглядно определять наиболее доступные для эксплуатации и ремонта места установки средств КИП и запорной арматуры, обеспечить ее удобную и надежную эксплуатацию.

«Мы в полной мере оценили преимущества нового программного обеспечения, – комментирует Владимир Николаевич Артемов. – Autodesk Inventor позволил нашей команде полностью сконцентрироваться на реализации проекта и выявлять коллизии, которые могли бы затормозить его введение в эксплуатацию, еще на начальных этапах проектирования».

Руководство «Тамбовского завода «Комсомолец» им. Н. С. Артемова» считает проект по переходу на трехмерное моделирование успешным. Он стал одним из ключевых процессов модернизации, в ходе которой удалось диверсифицировать номенклатуру производимой продукции. В портфолио компании появились заказы на производство оборудования для атомной промышленности, тяжелой химии.

В данный момент совместно с партнером компания планирует расширить список ПО Autodesk, используемого на производстве, в первую очередь, осуществить переход на отраслевые решения в области машиностроения, предназначенные для создания цифровых прототипов в таких важных для предприятия сегментах, как химическая промышленность, энергетика, транспортировка и переработка нефти и газа.