Владимир Фонов, эксперт компании Softline по направлению "Машиностроение"

NX CAD – средства двухмерного и трехмерного проектирования деталей и сборочных единиц из- делий, а также подготовки и выпуска конструкторской технологической документации. NX CAM – средства автоматизации создания программ для станков ЧПУ, управления библиотеками инструментов, настройки постпроцессоров и симуляции обработки на основе созданной программы. NX CAE – набор приложений для автоматизации инженерных расчетов и симуляции физических процессов на базе электронных моделей узлов и деталей разрабатываемого изделия. Набор приложений, входящих в NX CAE, базируется на расчетном модуле NX Nastran, в основе которого лежит мощный математический аппарат на базе метода конечных элементов. NX CAE предлагает расширенные средства подготовки расчетных моделей и обработки полученных результатов. Teamcenter - продукт для обеспе- чения взаимодействия сотрудников на всех этапах жизненного цикла изделия и предоставления им единого источника знаний об изделиях и процессах.

Термин «Четвертая промышленная революция», или «Индустрия 4.0» впервые появился в 2011 году в ФРГ, как понятие, обозначающее явление перехода промышленного производства на новый уровень производительности, связанное с широким внедрением цифровых технологий производства и, вследствие чего, гораздо более гибкое управление масштабом производства с целью снижения издержек. И эта идея постепенно завоевывает мир. США последовали примеру ФРГ и создали некоммерческий консорциум Industrial Internet в 2014 году, которым руководят лидеры промышленности вроде GE, AT&T, IBM и Intel.

Компания Siemens является одним из главных идеологов и проводников идей Четвертой промышленной революции, последовательно внедряя на своих предприятиях цифровые технологии производства и тем самым обеспечивая конкурентные преимущества своей продукции. В 2007 году компания Siemens купила американскую компанию UGS, разработчика инженерного программного обеспечения Unigraphics, после чего последняя была переименовала в Siemens PLM Software. На сегодняшний день компания Siemens PLM Software является ведущим мировым разработчиком систем автоматизированного проектирования. 

Программный продукт NX разработки Siemens PLM Software – комплексная система САПР, предлагающая набор решений для задач конструкторской и технологической подготовки производства и содержащая средства инженерного анализа. 
NX CAD/CAM/CAE является системой автоматизированного проектирования высшего уровня с возможностью применения в различных отраслях промышленности. Есть специальные модули для авиакосмической отрасли, судостроения, автомобильной промышленности, приборостроения. Также широко реализованы возможности создания дизайна изделий, работы с поверхностями сложной геометрии, проектирования деталей из композитных материалов, анализа эргономики и др. 
Конкурентным преимуществом NX является использование единой платформы для приложений, что позволяет существенно оптимизировать потоки данных, передаваемые между различными специалистами предприятия. Модель, разработанная в приложениях NX CAD, используется в качестве основы для работы в приложениях NX CAE и NX CAM. 
Кроме того, Siemens PLM Software предлагает продукт Teamcenter для обеспечения взаимодействия сотрудников на всех этапах жизненного цикла изделия и предоставления им единого источника знаний об изделиях и процессах. Данный продукт в полной мере реализует концепцию работы над изделием в течение всего жизненного цикла, что позволяет организовать эффективное использование передовых систем проектирования в процессе разработки и, тем самым, помогает перейти от использования 3D моделей, как исходных данных для оформления 2D чертежей, к использованию 3D моделей в качестве основного документа, содержащего все данные об изделии. Это приводит к существенному повышению эффективности использования CAD/CAM/CAE систем предприятия в целом, а в итоге, к сокращению сроков от начала разработки до изготовления первых образцов на 30-40% по опыту использования на предприятиях Беларуси.

Программное обеспечение NX и Teamcenter реализует концепцию проектирования изделия, используя интегрированный комплекс приложений, которые охватывают все этапы проектирования изделия и подготовки производства:

• Разработка технического задания;
• Концептуальная проработка изделия;
• Компоновка и декомпозиция изделия;
• Детальная проработка;
• Инженерный анализ;
• Сборка и анализ;
• Разработка оснастки;
• Подготовка программ для станков с ЧПУ;
• Подготовка документации;
• Контроль качества;
• Проведение изменений.

Ключевым элементом в данной концепции является электронный макет изделия, состоящий из моделей деталей, собранных в иерархическую структуру – состав изделия. Так как при проектировании изделия на базе электронного макета предполагается, что производимые детали будут максимально соответствовать их электронному представлению (с определенной степенью точности), то очень важно, чтобы система САПР позволила вложить в электронную модель максимальное количество информации, необходимой для обеспечения такого соответствия. Система NX позволяет реализовать это требование и дает возможность моделировать детали любой степени сложности с необходимой геометрической точностью.
Для создания электронных моделей деталей используется сразу несколько приложений, входящих в базовые пакеты NX. Система поддерживает как твердотельное моделирование, так и моделирование поверхностей, а также сочетание этих двух типов – так называемое гибридное моделирование.
Применение данной концепции проектирования позволяет обеспечить оптимальное взаимодействие между различными специалистами, существенно сократить сроки разработки изделий, сократить затраты на проектирование и подготовку производства, обеспечив тем самым конкурентное преимущество изделия. 
 
Использование программного обеспечения 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, структурировать и управлять требованиями к изделию, перепиской и другой информацией. Далее, на этапах конструкторско-технологической подготовки, Teamcenter обеспечивает управление трехмерными моделями, чертежами, составом изделия, расчетными моделями, данными о прошедших испытаниях, управляющими программами для станков с ЧПУ, технологическим составом и другими данными. Затем производство, сервисное обслуживание, эксплуатация и утилизация изделия. Это производственные составы, данные, описывающие проведение регламентных работ, эксплуатационные и другие документы.
Кроме того, в программном обеспечении Teamcenter реализована возможность финансовой оценки проектируемого изделия на ранних стадиях разработки. При проектировании изделия производится оценка стоимости и оптимизация НИОКР, анализ стоимости различных комплектующих у разных поставщиков и продавцов, учет стоимости материалов, подбор сбалансированной технологии изготовления и другие ключевые показатели, влияющие на себестоимость изделия. Такая комплексная оценка позволяет обеспечить возможность проектирования изделия под заданную стоимость и получить тем самым важное конкурентное преимущество на рынке сбыта конечной продукции.

Благодаря наличию таких мощных инструментов, как программное обеспечение Siemens PLM Software промышленные предприятия способны совершить качественный рывок в повышении производительности труда, конкурентоспособности продукции, расширении рынков сбыта. Так, концерн Siemens внедрив данные технологии на своем предприятии EWA в г. Амберг (Бавария, ФРГ), получил увеличение объема производства примерно в 10 раз при сохранении численности сотрудников. Очевидно, что тренд на цифровизацию производства будет усиливаться и оказывать все большее влияние на промышленные предприятия. Игнорировать данный тренд уже нельзя. Те компании, которые его недооценят, будут иметь серьезные проблемы. 
Принимая во внимание вышесказанное, хочется выразить надежду, что промышленные предприятия Республики Беларусь станут полноценными участниками Четвертой промышленной революции (Индустрия 4.0).