ИСМАРТ СКБ
+7 (952) 301-66-37
info@proship.ooo
26 апреля 2015 в 22:33
Судостроительные САПР и их использование в учебном процессе
Рейтинг +6, Голосов 6
1 611
С. А. Русановский

CAD CAM CAEВ Севмашвтузе имеется 10-летний опыт использования в учебном процессе системы TRIBON и 5-летний – системы FORAN. Обе САПР показали себя тяжеловесными, требующие постоянного системного администрирования продуктами. Организация модульной системы у этих САПР не позволяет в рамках отдельных дисциплин создавать достаточно завершенные этапы проектных и технологических работ. В связи с этим с середины 2000-х годов работа с данными системами была прекращена.
В настоящее время применение САПР в учебном процессе Севмашвтуза по судостроительным специальностям ограничивается применением графических пакетов для 2-х мерных изображений (Autocad, Компас) и специализированных САПР для моделирования обводов корпуса и получения гидростатических и гидродинамических расчетов (дисциплины «Теория корабля», «Автоматизация проектирования корабля») такие как FreeShip, FastShip, Propcad, Navcad.

Один учебный год идет дисциплина «Автоматизация проектирования корпусных конструкций», основанная на применении основ конечно-элементного анализа на базе программного комплекса ANSYS для определения прочностных характеристик твердотельных моделей корпусных конструкций, однако ее практическая применимость на предприятиях ГРЦАС представляется сомнительной (только на Севмаше есть группа прочнистов, использующих ANSYS).
В дипломном проектировании применяется большое количество САПР различного уровня с хорошими результатами, но внедрение носит локальный индивидуальный характер, не влияющий на общую ситуацию.
Можно отметить, что практически не охвачены САПР высокого уровня базовые дисциплины «Конструкция корпуса», «Технология судостроения», «Системы и устройства». Отмеченные факты свидетельствуют об отсутствии четкой логической последовательности применения САПР при подготовке специалистов судостроительного профиля.
В отличие от России в зарубежных университетах кораблестроительное образование по направлению подготовки «Naval Architecture» строится таким образом, что на ступени бакалавриата предпочтение отдается интегрированным курсам общетеоретической подготовки типа “Basic Ship Theory” или “Shih Design and Construction”, с включением в конце обучения курсов по организации и экономики производства. Часть дисциплин имеет эксплуатационную направленность (Палубное оснащение, Электронные системы, Основы управления и т.д.). Кроме этого перед написанием бакалаврской работы выполняется 1-2 проекта по специальности, в которые включаются элементы САПР с применением пакетов схожих с применяемыми в Севмашвтузе. Это дает возможность за 3-4 года получить базовые знания по кораблестроению, необходимые для работы по специальности на должностях среднего производственного или инженерного звена. Обучение в магистратуре посвящено узкой специализации, связанной с исследовательской и проектной деятельностью.
Для повышения актуальности и конкурентоспособности образования необходимо внедрение САПР высокого уровня в образовательный процесс. Ориентирами здесь могут служить авиационные вузы, достаточно широко внедрившие Dassault Systems Catia, и тот факт, что основные «игроки» рынка САПР обладают user-friendly интерфейсом, подходящим для образования.
Базой для перестройки учебного процесса представляется ввод в процесс обучения новой дисциплины «Судостроительные САПР» (части курса: базовый курс, система управления данными и интерфейс управления данными, твердотельное моделирование, оформление рабочей документации, фотореалистическая визуализация, проектирование трубопроводов, систем, оборудования, конечно-элементный анализ, технологическая подготовка производства, плазовая подготовка производства, система учета, управления и планирования). Продолжительность курса – 3-4 семестра.
В рамках или в связке с этой дисциплиной следует предусмотреть выполнение промежуточных интегрированных курсовых проектов, повторяющих базовые курсовые проекты: 1 проект (основы судна, пространственная твердотельная модель, выпуск конструктивных чертежей), 2 проект (подготовка и выполнение технологической подготовки твердотельной модели, выпуск на ее основе рабочей технологической документации).
Может потребоваться перемещение отдельных дисциплин или их частей по временной шкале и укрупнение некоторых в один курс.
Анализ действующего учебного плана, исходя из специфики применяемой в Севмашвтузе системы обучения завод-втуз, показывает, что 4, 5 и 9 семестры являются рабочими и обучение САПР в эти периоды нецелесообразно (малое количество аудиторных занятий, невозможность выполнять самостоятельною работу в необходимом объеме). Поэтому дисциплина «САПР» может быть эффективно внедрена только в 6,7,8 семестрах, поскольку преподавание на начальных курсах не будет подкреплено специальными дисциплинами.
При выборе САПР для обучения студентов необходимо руководствоваться данными об использовании платформ не на самих предприятиях, т.к. порой их различные подразделения могут использовать разные САПР, в зависимости от собственных нужд и удобства, а данными об использовании программного обеспечения организациями-проектантами.
Конечно, обучить студентов всем системам за время получения высшего образования не представляется возможным. Поэтому в качестве основной задачи необходимо рассматривать ознакомление студентов с принципами проектирования на основе САПР, доведение до обучаемых всей системы подготовки производства на комплексной платформе на основе трехмерного моделирования.
При обучении студентов под потребности предприятий города выбор САПР сужается до следующего списка: Foran, Creo Elements (ex. ProEngineer), Catia. Исходя из предложенных критериев, наиболее подходящими системами являются CATIA, Creo Elements. Эти САПР, помимо широких возможностей базового геометрического моделирования имеют набор специализированных инструментов, ориентированных на применение в судостроительной отрасли; имеют русскоязычный интерфейс, при применении в вузе могут обходиться без жесткого администрирования.
В тоже время накопленный на Севмаше опыт работы с FORAN, намерения предприятия внедрить ее в производство и привязка учебного процесса в Севмашвтузе к производственному и инженерному потенциалу базовых предприятий не исключают возможности вновь вернуться к вопросу использования этой системы в учебном процессе. На наш взгляд это потребует разработки новой образовательной платформы с переносом части работ по освоению САПР в инженерные подразделения предприятия.
Выбор в качестве основной судостроительной САПР для специального цикла подготовки того или иного специализированного IT продукта можно и нужно совмещать с включением в учебный процесс различных узкоспециализированных систем, например, AutoCad, при изучении инженерной графики и основ инженерного проектирования, FreeShip при изучении курса теории корабля и т.п.

Cписок использованных источников
1. Рафаэль де Гонгора. Применение современных средств CAD/CAM/CAE при проектировании кораблей ВМФ. Подход компании SENER // Рациональное Управление Предприятием. 2011. № 3. С. 68-72, №4. С. 62-66.
2. Давидович А.Н. Использование виртуального и материального цифрового производства – будущее судостроительной отрасли // CADmaster. 2010. №2. С. 66-74.
3. Бубнов А. САПР в судостроении // САПР и графика. 2000. №5.
4. URL: http://www.catiadesign.org/_doc/catia/v5r14/
5. URL: http://aveva.ru/fileadmin/content/PDF/AVEVA-RU-Lifecycle_Solutions.pdf
6. URL: http://www.pts-russia.com/products/creo_parametric_new_gen.htm
7. URL: http://shipcad.newmail.ru/index.htm
8. Ларссон Ян. Работа с многосистемными САПР-средами // САПР и графика. 2011. №7. с 50-60.
9. Ведущий производитель оснастки и комплектующих добивается конкурентных преимуществ за счет внедрения PLM //САПР и графика. 2011. №4. c 4-8.
10. Проектная деятельность института ООО «СибНИИНП — инжиниринг» на базе технологий AVEVA // САПР и графика. №6. с 6.