Опыт применения Autodesk Inventor в проекте реконструкции цеха брикетирования АО «Уралэлектромедь»

Ранее мы уже знакомили читателей с применением технологии цифровых прототипов для решения проектных задач в конструкторском подразделении АО «Уралэлектромедь». Сегодня мы поделимся результатами использования Autodesk Inventor при реконструкции существующего производства в филиале «Производство полиметаллов» АО «Уралэлектромедь».

Для увеличения производительности цеха было принято решение использовать новый, изготовленный по специальному заказу брикетный пресс производительностью 50 т/ч. Задачу увеличения производительности цеха необходимо было решать комплексно, затрагивая как технологию производства, так и транспортировку брикетов.

Внедрение нового оборудования предполагало решение следующих задач:

• установка нового пресса не должна повлиять на возможность эксплуатации имеющегося — во избежание простоев при необходимости выполнения ремонтных работ на одном из прессов;
• построение системы должно допускать использование обоих прессов поочередно в зависимости от конкретных производственных задач;
• новый брикетный пресс должен позволять не только производить сырье для шахтных печей, но и изготавливать топливные брикеты.

Конструкторское подразделение филиала «Производство полиметаллов» АО «Уралэлектромедь» традиционно использует в своей работе Autodesk AutoCAD, поскольку в большинстве случаев его применение было и остается вполне оправданным. Но время не стоит на месте, возникают новые проектные задачи, а также идет постоянное развитие программных продуктов и технологий.

Применение AutoCAD Mechanical позволило увеличить производительность труда конструкторов-машиностроителей за счет использования специализированных инструментов. В частности, большинство чертежей из области механики стали выпускать именно таким способом.

Но проекты реконструкции существующих производств на деле часто оказываются достаточно сложными, поскольку требуют использования технологий трехмерного моделирования. И здесь технология цифровых прототипов (электронного макетирования) Autodesk пришлась как нельзя кстати.

Рис. 1. Фрагмент цеха

Несмотря на то что в проектно-конструкторском отделе филиала есть архитектурно-строительное подразделение, которое в своей работе использует AutoCAD MEP для трехмерного проектирования, основные задачи по реконструкции цеха были переданы конструкторскому отделу, где данное ПО не используется. Поэтому в качестве основной программы для создания модели был задействован Autodesk Inventor, и все конструкторские работы по реконструкции выполняли в нем.

В процессе выполнения проекта реконструкции в связи с установкой нового пресса возникла необходимость увеличения длины существующего конвейера (фрагмент цеха показан на рис. 1).

Все вновь создаваемые модели проектировались непосредственно в Autodesk Inventor. Существующее и спроектированное ранее оборудование воссоздавали инструментами Autodesk Inventor по файлам DWG. Новое оборудование преобразовывали из моделей заказчика. Примером такого преобразования служит модель брикетного пресса (рис. 2).

Преобразование моделей, выполненных в SolidWorks, предполагало создание файлов Autodesk Inventor с возможностью в дальнейшем оперативно вносить все требуемые изменения. Например, возможен вариант вставки данных из других программ, как ссылочной геометрии, — в этом случае модель будет изменяться при внесении корректировок в исходной программе.

Примером цифрового прототипа, разработанного «с нуля», служит модель ванны (рис. 3) из сборки шнекового смесителя.

Рис. 2. Модель брикетного пресса, преобразованная в Autodesk Inventor

Рис. 3. Модель ванны

В процессе проектирования болтовых соединений активно применялся мастер проектирования (рис. 4).

В процессе реконструкции потребовалось увеличение длины конвейера. Без особых усилий удалось смоделировать существующий конвейер со всеми входящими в него деталями: ограждениями, центрирующими устройствами, скребками для очистки ленты и т.д., а затем выполнить все необходимые коррективы.

В процессе размещения оборудования требовалось посмотреть различные варианты компоновки, что легко выполнимо благодаря параметрическим возможностям Autodesk Inventor.

Рис. 4. Болтовое соединение

Окончательный вариант конвейера показан на рис. 5.

Рис. 5. Конвейер

Поскольку в процессе работы необходимо было оптимизировать работу (с точки зрения применяемого железа), то активно использовались уровни детализации и подстановки.

Для визуализации работы цеха при помощи Inventor Studio были созданы видеоролики, наглядно демонстрирующие этот процесс. Один из видеороликов, например, отображал одну из технологических схем погрузки слитков меди в автотранспорт в отделении медерозлива (рис. 6). Назначение этого ролика — создание видеоинструкции технологического процесса как наглядного пособия для стропальщиков.

Для удобства проверки деталей и сборок в процессе разработки проекта реконструкции модели сохранение осуществлялось в формате DWFX, который легко доступен к просмотру как при помощи Autodesk Design Review (рис. 7), так и в браузере Internet Explorer.

В процессе реализации проекта и внедрения его в производство был разработан полный комплект чертежей. Чертеж общего вида установки пресса показан на рис. 8.

Рис. 6. Пример видеоролика, созданного средствами Inventor Studio

Рис. 7. Autodesk Design Review

Рис. 8. Общий вид установки пресса

Подведем итоги:

• применение правильных инструментов, таких как Autodesk Inventor, позволяет в кратчайшие сроки быстро и качественно реализовать проект установки пресса с разработкой задания на выполнение строительно-монтажных работ, решить практические задачи, связанные как с созданием новых, так и с реконструкцией существующих объектов;
• построение всей технологической цепи в 3D-модели программы Autodesk Inventor обеспечивает значительную оптимизацию проектирования;
• процесс работы становится существенно легче, удобнее и интереснее, позволяя одновременно проектировать изделие и, при необходимости, проводить с ним прочностные эксперименты, не тратя время на выполнение бумажных расчетов;
• технология цифровых прототипов (электронного макетирования) Autodesk позволяет избежать многих ошибок проектирования, в частности при оформлении чертежей, при нестыковках геометрии в сборках;
• применение этой технологии позволяет значительно сократить сроки выполнения задания, причем без потерь в качестве;
• наглядное представление 3D-модели способствует исключению возникновения коллизий и нестыковок;
• в качестве перспективы развития программных средств для решения задач проектирования промышленных предприятий, их реконструкции, планировки размещения оборудования можно рассматривать специализированный продукт Autodesk Factory Design Suite.

Михаил Купар, Александр Соколов