Компания "Базис-Центр", производитель САПР для мебельных производств, старейшее предприятие в отрасли

г. Коломна http://www.kolomnareg.ru http://www.kolomna-spravka.ru

Фотографии с сайта Городской Администрации http://www.kolomnagrad.ru

г. Коломна в Энциклопедии Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890 - 1916гг.)

© ЗАО «Базис-Центр» , 2008 г.

П.Ю. Бунаков, ведущий специалист Компании "Базис-Центр"

Системы автоматизированного проектирования мебели

Требования к САПР мебельных изделий

Жесткая конкуренция, сложившаяся на современном рынке мебели требует от предприятий, выпускающих эту продукцию, максимально расширять номенклатуру выпускаемой мебели. Приходится следовать требованием потребителей. Это относится к самым разным по величине и структуре предприятиям. Предприятия, выпускающие мебель по заказам покупателей, увеличивают количество видов используемых материалов, фурнитуры, усложняют конструкции предлагаемых аналогов мебели и т.д. Предприятия, выпускающие серии типовых моделей мебели мелкими и средними сериями, вынуждены также увеличивать номенклатуру изделий. Это ведет к лавинообразному увеличению информации, которой необходимо владеть и управлять на всех этапах производства. Все подразделения предприятия участвуют в формировании информационных потоков:

• дизайнерский, конструкторский и технологический отделы, разрабатывающие конструкции изделий и технологические процессы их изготовления;

• производственные подразделения, изготавливающие изделия согласно имеющихся планов производства или заказов;

• отделы материально-технического снабжения, которые должны обеспечивать производство материалами и комплектующими согласно требованиям планов производства, не создавая задержек и излишних запасов на складе;

• подразделения, занимающиеся сбытом продукции и включающие в себя отделы заказов, магазины, мебельные салоны, региональные представительства;

• складское хозяйство, которое помимо учета товаров должно обеспечивать бесперебойное снабжение производства материалами и комплектующими в нужные моменты времени;

• служба доставки продукции, отвечающая за своевременную доставку изделий в пункты реализации или конкретному заказчику;

• подразделения обслуживания клиентов, выполняющие монтаж изделий у заказчика и их гарантийное сопровождение;

• финансово-бухгалтерские и экономические подразделения, рассчитывающие затраты на производимую продукцию, составляющие планы расходов финансов и материалов, определяющие экономические показатели производства и решающие ряд других задач.

Даже небольшому мебельному предприятию необходимо выполнять все перечисленные выше функции, а, значит, иметь собственную структуру информационных потоков. Чем крупнее предприятие, тем сложнее взаимосвязи между его отдельными подразделениями.

Организовать эффективную совместную работу всех служб предприятия возможно только с использованием средств автоматизации. Это и определяет огромный интерес к автоматизированным системам.

Рассмотрим основные этапы процесса проектирования и производства мебели и те задачи, эффективность решения которых можно значительно повысить при помощи внедрения автоматизированных систем.

Обеспечение взаимодействия с покупателем или заказчиком:

• выбор нужных изделий из разработанного ранее электронного каталога изделий;

• разработка конструкции и внешнего вида нестандартных изделий;

• подбор цветовых и фактурных решений, материалов, декоративных элементов и фурнитуры в соответствии с пожеланиями и возможностями заказчика;

• проектирование виртуального интерьера помещения заказчика максимально приближенного к реальному интерьеру и расстановка в нем выбранных изделий;

• наглядная демонстрация заказчику различных вариантов расстановки мебели в помещении для выбора наиболее подходящего;

• расчет стоимости заказа;

• формирование документов для оформления договора с заказчиком;

• формирование документов для передачи данных о принятом заказе в производственные системы.

Дизайнерская и конструкторско-технологическая подготовка производства:

• разработка дизайна новых изделий;

• проектирование и конструирование мебельных изделий с целью формирования их математических моделей, как основы автоматизации всех последующих этапов;

• получение сборочных чертежей изделий, рабочих чертежей отдельных деталей и спецификаций;

• разработка маршрутных и маршрутно-операционных технологических процессов изготовления;

• расчет потребного количества материалов и комплектующих отдельно по каждому изделию и по всему заказу в целом;

• формирование сменных заданий на рабочие места производственных участков;

• формирование документации для отдела материально-технического снабжения;

• разработка инструкций и схем сборки мебельных изделий;

• разработка схемы упаковки мебели при поставке ее в разобранном виде;

• формирование требований для выдачи со склада материалов и комплектующих согласно сменным заданиям;

• разработка управляющих программ для станков с ЧПУ и обрабатывающих центров;

• расчет материальных и трудовых затрат на изготовление изделия;

• расчет себестоимости изделия;

• разработка технологической оснастки для изготовления сконструированных мебельных изделий;

• разработка калибров для контроля изготовленных деталей изделий в крупносерийном производстве.

Управление процессом производства и диспетчеризация:

• составление производственных планов;

• анализ имеющихся на складе материалов и комплектующих;

• составление графиков поставки материалов и комплектующих на производство;

• составление графиков выполнения и доставки заказов в зависимости от возможностей производства и наличия необходимых материалов и комплектующих;

• формирование отчетов о работе производственных участков;

• формирование сведений о списании израсходованных материалов;

• идентификация и прослеживаемость производственного потока заготовок и деталей изделий в реальном масштабе времени.

Управление складским хозяйством:

• прогнозирование потребностей в материалах и комплектующих;

• учет материалов и комплектующих, их поступление на склад и списание в производство;

• подготовка данных и документации для управленческого, финансово-экономического и бухгалтерского учета.

Работа финансово-экономических подразделений предприятия:

• управленческий и бухгалтерский учет;

• расчет заработной платы;

• расчет себестоимости изготовления изделий;

• анализ производительности и рентабельности производства;

• составление необходимой отчетности.

Предложенный перечень функций на каждом отдельном предприятии может претерпевать значительные изменения, сокращаться или дополняться. Помимо этого могут меняться исполнители некоторых функций, например, обязанность составления графиков выполнения заказов можно поручить финансовым отделам, отделу сбыта или производственному участку. В любом случае перечень функций для автоматизации необходимо формализовать в виде постановки комплексной задачи по автоматизации, предполагающей внедрение интегрированных информационных систем.

Для автоматизации перечисленных выше функций используется ряд систем, основными из которых являются:

• системы автоматизированного проектирование (CAD системы) – для построения математических моделей проектируемых изделий, их модификации, анализа и оптимизации;

• системы автоматизации технологической подготовки производства (САМ системы) – для разработки технологических процессов изготовления изделий, синтеза управляющих программ для станков с ЧПУ, моделирования процессов обработки, генерации постпроцессоров для конкретного типа оборудования;

• системы автоматизации инженерно-технических расчетов (САЕ системы) – для анализа геометрических параметров моделей изделий, моделирования и изучения поведения объектов, оптимизации их конструкции;

• системы автоматизации управления предприятием или планирования ресурсов предприятия (Enterprise Resource Planning или ERP системы) – для решения всего комплекса задач: производственных, финансовых, экономических, кадровых и других, связанных с эффективным управлением предприятием;

• системы управления жизненным циклом изделия (Product Life-cycle Management или PLM системы) – для организации и координации инженерно-технических работ, аккумулирования информации об изделиях с целью управления всеми этапами их жизненного цикла: от возникновения запроса рынка до реализации готового изделия.

Исторически на многих российских мебельных предприятиях отдельные задачи по автоматизации решались разрозненно и стихийно без общего взгляда на бизнес-процессы предприятия. Чаще всего внедрение автоматизированных систем происходило с двух флангов: автоматизация труда конструкторов предприятия и продавцов-консультантов в салонах по продаже мебели. Обособленно от этих процессов внедрялись автоматизированные системы бухгалтерского и складского учета. Такой подход получил название «лоскутной» автоматизации (Point Application в зарубежной терминологии). Она работает на ограниченном проектном пространстве и локализуется в рамках одного подразделения, а иногда и отдельного рабочего места. Польза от нее несомненна, но такая автоматизация способна повысить общую эффективность работы предприятия на 15-20%, не больше.

Современный взгляд на автоматизацию заключается в переходе от автоматизации отдельных подразделений к комплексной автоматизации всего предприятия. Именно такой подход гарантирует максимальную отдачу от внедрения автоматизированных систем и существенное повышение эффективности работы предприятия.

Для оценки качества систем автоматизации мебельного производства используются следующие критерии:

• полнота выполняемых функций в соответствии с приведенной выше классификацией задач мебельного предприятия;

• возможность построения деталей мебели и конструкций мебельных ансамблей произвольной сложности с использованием различных материалов;

• возможность использования широкой номенклатуры фурнитуры;

• получение чертежей и спецификаций, соответствующих требованиям ЕСКД;

• наличие модуля оптимального раскроя материалов, учитывающего особенности технологического оборудования конкретного предприятия, и имеющего возможности выбора критериев оптимизации карт раскроя;

• учет в продукте особенностей мебельного производства;

• удобство и простота интерфейса, не требующая от пользователя глубоких знаний в области информационных технологий;

• возможность адаптации системы к условиям конкретного предприятия самими специалистами этого предприятия без привлечения сторонних разработчиков;

• послепродажное обслуживание разработчиком системы, наличие развитой системы консультаций и обучения;

• постоянство процесса совершенствования системы продукта разработчиками, регулярный выход новых версий, длительность ее нахождения на рынке, количество пользователей;

• соответствие стоимости системы ее функциональным возможностям;

• приемлемые требования к аппаратной платформе.

Отечественные и зарубежные системы 

Исторически первые системы автоматизированного проектирования разрабатывались для машиностроения. Первой САПР, получившей широкое распространение на отечественных предприятиях, стала система AutoCAD. В дальнейшем на рынке появилось несколько специализированных систем для мебельной промышленности, большинство из которых представляют собой адаптацию машиностроительных систем для специфики отрасли.

В настоящее время отечественными мебельными предприятиями для автоматизации проектирования и технологической подготовки производства мебели чаще всего используются следующие системы (гиперссылки на названиях Компаний):

• AutoCAD (Autodesk, США);

• Комплекс программ 3D-Constructor, 32D-Flat, 2D-Place (ЭЛЕКРАН СОФТ, г. Одесса);

• bCAD-Мебельщик (ПроПро Группа, г. Новосибирск);

• WOODY (НФ ИНТЕАР Лтд., г. Киев);

• БАЗИС (БАЗИС-ЦЕНТР, г. Коломна);

• К3-Мебель (ГеоС, г. Нижний Новгород).

AutoCAD (Autodesk, США)

Несмотря на то, что для автоматизации мебельных предприятий разработано несколько специализированных САПР, в той или иной степени учитывающих особенности проектирования и производства мебели, для решения этих задач нередко используется система AutoCAD в «чистом» виде. Это объяснятся ее широкими функциональными возможностями и распространенностью на предприятиях различного профиля.

Система AutoCAD – одна из самых мощных систем автоматизированного проектирования в классе систем, работающих на персональных компьютерах. Она может выполнять практически все виды чертежно-конструкторских работ, необходимых в самых разнообразных областях технического проектирования, в том числе и для проектирования мебели.

Основные возможности системы AutoCAD следующие:

• построение и редактирования двухмерных (плоских) чертежей и получение твердых копий графических документов;

• развитые технологии работы со структурами данных (блоки, внешние ссылки и т.п.), что позволяет организовать совместное использование информации с другими приложениями, а также применение информации из внешних баз данных;

• трехмерное (пространственное) моделирование и создание реалистического изображения пространственных объектов с удалением невидимых линий, наложением теней и текстур, различными вариантами освещения;

• эффективная работа с архивами чертежей: стандартизация, сопровождение архивов, работа в сети, защита от сбоев;

• индивидуальная настройка рабочей среды в соответствии с индивидуальными потребностями и наклонностями конкретного пользователя и спецификой предметной области;

• наличие встроенного языка программирования AutoLISP (и его развития – Visual LISP), который позволяет создавать прикладные проблемно-ориентированные системы проектирования для различных сфер применения.

Комплекс программ (ЭЛЕКРАН СОФТ, г. Одесса)

Системой автоматизации мебельных предприятий, использующей в качестве базового графического ядра AutoCAD, является комплекс программ 3D-Constructor, 3D-Flat, 2D-Place. Он состоит из трех независимых компонентов, которые выполняют следующие функции:

• 3D-Constructor – программа для конструирования мебели и выпуска конструкторско-технологической документации;

• 3D-Flat – программа для приема заказов в мебельном салоне;

• 2D-Place – программа оптимального раскроя листового материала.

Основным отличием данного комплекса является полная параметризация модели мебели, что является очень удобным при наличии на предприятии ряда типоразмеров мебели. При конструировании нестандартных изделий используются графические возможности системы AutoCAD.

База крепежной фурнитуры настраивается пользователем на основе типовых шаблонов, поставляемых с программой. Расстановка ее обеспечивается при помощи создания так называемых стилей крепления (например, эксцентриковая стяжка плюс шкант). При облицовке кромкой допускается указание любого торца детали, которая может иметь произвольную геометрическую форму. Важной особенностью системы является возможность установки на изделие типовых сборок, например, выдвижных ящиков. После создания модели изделия процесс получения чертежей, спецификаций и ведомостей материалов происходит автоматически, причем формы выходных документов могут настраиваться пользователем. Виды (стили) размеров, проставляемых на чертежах, настраиваются средствами AutoCAD. Дополнительно система позволяет компоновать чертежи, задавать масштаб, проставлять позиции деталей, выполнять разноску сборки.

bCAD-Мебельщик (ПроПро Группа, г. Новосибирск)

Система bCAD-Мебельщик предназначена для автоматизации проектирования корпусной мебели. Основная ее идея заключается в том, что пользователь работает в основном с объемной моделью изделия, собирая ее из отдельных панелей и крупных готовых блоков, или модифицирует уже готовые изделия в соответствии с новыми требованиями. С технической точки зрения bCAD-Мебельщик представляет собой универсальный графический редактор bCAD, дополненный специальными командами для учета особенностей проектирования мебели.

При работе с системой bCAD-Мебельщик предполагается, что мебельные изделия состоят из следующих элементов:

• плоские листовые панели – основные элементы мебели, для которых требуется выполнить конструкторскую и технологическую документацию (перегородки, столешницы, полки и т.д.);

• крепеж – элементы мебели, которые обеспечивают соединение панелей и закрепления фурнитуры на них;

• фурнитура – остальные элементы мебели, не попадающие под выше перечисленные категории.

Модель изделия создается при помощи размещения листовых панелей так, как они должны находиться в проектируемом изделии. Из панелей получается трехмерная модель, на которой и отрабатывается компоновка будущего изделия. На втором этапе конструирования расставляется крепеж, затем фурнитура.

По готовой модели формируются отчет, смета, чертежи и карты раскроя, информация для которых берется непосредственно из модели.

Отличительной особенностью системы bCAD является наличие инструментов для создания моделей типовых комнат и расстановки в них мебели. Это позволяет использовать систему при приеме заказов в мебельных салонах.

WOODY (НФ ИНТЕАР Лтд., г. Киев)

Система WOODY состоит из двух модулей: собственно WOODY – для проектирования корпусной мебели и шкафов-купе, и SAWYE – для подготовки карт раскроя и ведения учета материалов. Конструкторская база данных системы WOODY содержит необходимые материалы для проектирования мебели: плитные материалы, облицовочную ленту и фигурные профили, фурнитуру различного функционального назначения, мебельные фасады и т.п. Она снабжена инструментарием, позволяющим дополнять и редактировать содержимое базы.

Для создания объектов проектирования в системе WOODY используются специальные мастера, предназначенные для выполнения всех необходимых операций. Например, мастер деталей создает детали корпуса мебельного изделия, а мастер чертежей – генерирует чертежную документацию. Проектирование изделия ведется как на ортогональных проекциях, так и на аксонометрических и перспективных изображениях. В процессе этого многие операции выполняются автоматически, например, размещение фурнитуры, формирование отверстий, проверка корректности сборки и другие.

Система WOODY позволяет придавать деталям сложную геометрическую форму при помощи редактора контуров в мастере чертежей. Помимо этого, она может работать одновременно с несколькими изделиями в пространстве одного документа, размещать и поворачивать их друг относительно друга, формировать иерархию проекта.

После создания модели изделия или проекта в системе WOODY автоматически формируются чертежи, спецификации расхода материалов, смета проекта, цветные иллюстрации, инструкция по сборке изделия, и подготавливается информация для системы раскроя.

Для стыковки системы WOODY с другим программным обеспечением в ней реализованы возможности импорта и экспорта информации во многие популярных форматы хранения данных.

К3-МЕБЕЛЬ (ГЕОС, г. Нижний Новгород)

Комплекс программ К3-Мебель представляет собой набор программ, созданных на базе геометрического ядра К-3, которые обеспечивают автоматизацию всех работ по проектированию, подготовке производства и продаже мебели. Каждая программа выполняет свою функцию и передает необходимые данные другим программам комплекса. Это позволяет унифицировать и автоматизировать все работы в рамках конкретного предприятия и его торговой сети.

Составными частями комплекса являются следующие программы:

• К3-Торговля мебелью – для оформления заказов на стандартную мебель по заранее подготовленным электронным каталогам;

• К3-Салон мебели – программа, объединяющая средства подготовки электронных каталогов на стандартную мебель и средства приема заказов на нестандартную мебель;

• К3-Мебель ПКМ (Проектирование Корпусной Мебели) – объединение возможностей программы К3-Салон мебели со средствами проектирования.

Программа К3-Мебель ПКМ позволяет проектировать изделия мебели, используя стандартизованные заготовки в виде прототипов изделий мебели. Ее возможности:

• создание пространственных моделей мебели;

• расстановка крепежа и расчет присадочных отверстий;

• работа со справочником материалов и комплектующих;

• выпуск конструкторской документации;

• подготовка полноцветных изображений мебели;

• расчет комплектации и себестоимости мебели;

• подготовка компьютерных каталогов изделий;

• создание библиотек параметрических моделей мебели.

Для автоматизации выполнения ряда операций в составе комплекса К3-Мебель созданы специальный Конструкторский модуль и программа "Раскрой листовых материалов". При подготовке производства стандартной и нестандартной мебели с целью обеспечения единства работы с информацией в системе имеются средства для обработки заказов и подготовке производственных заданий. Выполнение анализа информации по заказам обеспечивает программа График заказов, которая позволяет осуществлять контроль прохождения заказа от момента приема до момента выполнения и передачи в архив.

БАЗИС (БАЗИС-ЦЕНТР, г. Коломна)

История системы БАЗИС берет свое начало в 1987 году. Для ее разработки в Конструкторском бюро машиностроения (г. Коломна Московской области), головном предприятии Министерства оборонной промышленности, была создана рабочая группа, состоящая из программистов и конструкторов. Первоначальная концепция системы предполагала создание эффективного инструмента для быстрого формирования и редактирования чертежно-конструкторской документации на предприятии в соответствии с требованиями ЕСКД.

Основной упор при разработке системы был сделан на организацию простого и удобного интерфейса и строгое соблюдение требований ЕСКД по возможности в автоматическом режиме. Исходя из того, что процесс проектирования любого изделия – это процесс творческий, итерационный, часто интуитивный – в концепцию системы было введено требование универсальности, то есть применимости системы на всех этапах проектирования: от момента зарождения идеи до передачи документации в производство.

В настоящее время система БАЗИС представляет собой САПР корпусной мебели. Сферу ее применения составляют мебельные предприятия, занимающиеся производством любой корпусной мебели, независимо от объемов производства, используемых материалов и оборудования и особенностей технологических процессов.

Состав и взаимодействие модулей системы БАЗИС

Концепция системы БАЗИС основана на сочетании общих принципов построения САПР с особенностями процессов проектирования и производства мебели. Она включает в себя следующие требования:

Модульный принцип построения и единое информационное пространство. Структурно система разбита на ряд модулей в соответствии с основными задачами мебельного производства. Каждый модуль допускает два режима работы: автономный и в составе системы. Все модули согласованы между собой по входной и выходной информации, то есть каждый модуль в качестве своей входной информации может использовать выходную информацию других модулей. Таким образом, совместная работа всех модулей образует единое информационное пространство. Использование этого принципа позволяет конфигурировать систему в соответствии с особенностями технологического процесса, организовывать ее поэтапное внедрение и оперативное подключение новых модулей.

Проблемно ориентированный интерфейс. Это требование подразумевает организацию способов взаимодействия пользователя с системой таким образом, чтобы каждый специалист работал в своей проблемной области. Возьмем, к примеру, конструктора мебели. Задача проблемно ориентированного интерфейса состоит в том, чтобы дать конструктору возможность оперировать с такими привычными понятиями, как щитовой элемент, крепеж, фурнитура и так далее, причем естественным для него образом. Кроме того, режим работы должен быть интерактивным, позволяющим пользователю активно влиять на ход процесса проектирования в режиме диалога.

Простота освоения и удобство работы. Этот принцип был заложен в систему изначально, еще при разработке ее первых версий. Любая операция должна выполняться наиболее простым, наглядным и удобным способом. Для работы с системой пользователь должен быть специалистом в своей области, а его знания вычислительной техники и программного обеспечения могут быть минимальными. Иногда такой интерфейс называют интуитивным.

Комплексный характер системы, то есть возможность сквозного непрерывного проектирования мебельных изделий, начиная от замысла до изготовления и реализации готовых изделий.

Универсальность. Это требование предполагает отсутствие каких-либо ограничений на структуру выпускаемой продукции, «сложность» и «насыщенность» изделий, используемые материалы и комплектующие и т.п. Другими словами, область применения системы – любая корпусная мебель.

Максимальная степень автоматизации. Задача проектировщика – творить, задача машины – избавить его от выполнения рутинных операций, таких как выпуск чертежей, поиск оптимального расположения деталей на листах ДСтП, подготовка информации для обработки деталей на станках с числовым программным управлением и других.

Сочетание автоматического, автоматизированного и ручного проектирования. Автоматизация любой операции всегда предполагает использование каких-то стандартных алгоритмов. Это экономит значительное количество времени, однако, не всегда результат бывает оптимальным. В силу этого любые выходные данные и решения должны допускать возможность их ручной корректировки в случае необходимости.

Методическая поддержка. Любая система автоматизированного проектирования является сложной системой, изобилующей многовариантными возможностями реализации той или иной операции. Безусловно, интуитивно организованный интерфейс позволяет снять большое количество проблем освоения и эксплуатации, но далеко не все. В силу этого в состав системы должны входить самые разнообразные методические материалы: от руководства пользователя до особенностей проектирования конкретных изделий мебели.

Моральная долговечность. Это требование реализуется, с одной стороны, правильно выбранной структурой системы и организацией данных, а с другой стороны – ее постоянным развитием на основе результатов эксплуатации на предприятиях.

Издательство "СОЛОН-ПРЕСС", редакция Каталога САПР и автор проекта

Благодарят Компанию "Базис-Центр" за предоставленную статью.

Отдельное спасибо:

Ольге Ярыш !