CATIA v5 w Polskich Zakładach Lotniczych

W PZL w Mielcu deskę kreślarską zastępuje system CAD… Oprogramowanie CATIA v5 wykorzystywane jest do projektowania geometrii płatowca

Polskie Zakłady Lotnicze w Mielcu kontynuują ponad 60-letnią tradycję lotniczą w regionie południowo-wschodniej Polski. Te największe zakłady lotnicze w Polsce są wytwórcą popularnych na całym świecie samolotów rolniczych M-18 Dromader, M-28 Skytruck do lokalnego transportu pasażerskiego i cargo oraz M-26 Iskierka do szkolenia pilotów.

PZL prowadzi działalność produkcyjno-handlową w zakresie wyrobów lotniczych własnej konstrukcji oraz współpracuje z takimi potentatami w branży lotniczej, jak: Boeing, BAE Systems, SAAB.

Aktualnie firma zatrudnia ok. 1500 osób, w tym kadrę inżynieryjno-techniczną oraz produkcyjną o najwyższych kwalifikacjach. Ma odpowiedni potencjał techniczny, organizacyjny i produkcyjny do budowy samolotów oraz prowadzenia lotniczych programów rozwojowych.

Od 2003 r. Polskie Zakłady Lotnicze należą do Grupy Kapitałowej Lotniczo-Radioelektronicznej. Celem strategicznym holdingu jest zapewnienie warunków do utrzymania i rozwoju polskiego przemysłu lotniczego i radioelektronicznego, a jednym z najważniejszych zadań jest włączenie przedsiębiorstw grupy kapitałowej do międzynarodowych programów dostaw uzbrojenia i sprzętu wojskowego na potrzeby NATO.

Głównym udziałowcem spółki jest Agencja Rozwoju Przemysłu w Warszawie.

Wprowadzenie systemu CATIA

Wzrastająca konkurencja wymusza na producentach skracanie czasu wprowadzania nowych wyrobów na rynek oraz zmniejszanie kosztów ich wytwarzania. Firmy muszą szybko rozwijać swój produkt z zachowaniem wysokiej jakości. Zastosowanie systemów CAD w projektowaniu i wytwarzaniu pomaga spełniać te wymagania, poprzez:

• skrócenie czasu przygotowania projektów,
• zmniejszenie liczby błędów powstających w procesie projektowania,
• skrócenie czasu wprowadzenia wyrobu na rynek,
• podniesienie jakości wyrobów.

Oferowane systemy CAD działają na różnych platformach komputerowych RISC i PC takich znanych producentów, jak: Silicon Graphics, Hewlett-Packard, NEC, Intergraph, IBM, Sun, Dell czy polski Optimus. Obecnie dzięki rozwiniętym platformom PC typu Windows NT oraz Windows 2000/XP, pracującym w sieci we współpracy z lokalnym serwerem, nie ma potrzeby inwestowania w bardzo drogie platformy Unix (o ile środowisko tego nie wymusza i nie ma racjonalnych przesłanek). Dlatego w PZL Mielec postanowiono zainwestować w stacje graficzne typu PC firm: IBM, Dell i Optimus, wyposażone w dużą ilość pamięci RAM (minimum 2 GB) i mocne karty grafiki (obecnie nVIDIA X-3400 PCI-E 256 MB).

Etapy wdrożenia systemu CATIA

Biorąc pod uwagę dotychczasowe doświadczenia w pracy z programem CATIA oraz powszechnie panującą w Polskich Zakładach Lotniczych opinię, że ten system powinien być wiodący, zwrócono się do firmy Koltech, jako przedstawiciela firmy IBM, o udostępnienie oprogramowania CATIA v5 w celu przetestowania i sprawdzenia możliwości zastosowania programu w projektowaniu geometrii płatowca.

W styczniu 2002 r. firma Koltech zorganizowała w siedzibie swojej firmy w Raciborzu szkolenie z systemu CATIA v5 dla pracowników Polskich Zakładów Lotniczych i przekazała do testów pięć licencji programu w pełnej konfiguracji.

Dzięki modułowej strukturze systemu CATIA v5 wybrano optymalny zestaw produktów, które spełniły oczekiwania w zakresie projektowania konstrukcji lotniczych. Wybrana została platforma P2 z modułami:

Ze względu na przedstawioną specyfikę systemu należało indywidualnie konfigurować poszczególne stanowiska projektowe w zależności od typu pracowni/działu. W efekcie uzyskano w pełni zoptymalizowane narzędzia pracy znacznie różniące się od siebie, co przynosi duże oszczędności podczas zakupu oprogramowania.

Przejście z projektowania z użyciem deski kreślarskiej na projektowanie z system CAD oznacza spory koszt finansowy. W dodatku należało zachować płynność projektowania w biurze konstrukcyjnym, dlatego zdecydowano się dokonać przejścia etapami.

^{Schemat pracowni projektowej}

Etap I

Najpierw system CATIA v5 wprowadzono w „Pracowni pilotażowej”, na którą wybrano Pracownię Zaawansowanych Technik Projektowania. Pełni ona rolę koordynatora wszelkich prac związanych z wprowadzaniem oprogramowania. W pracowni zatrudniono konstruktorów przeszkolonych w systemie CATIA z kilkuletnim stażem pracy w różnych systemach CAD/CAM.

Podstawowe zadania realizowane w pracowni:

•  

  M-28 w wizualizacji krawędziowej

  Wprowadzenie systemu CAD w biurze konstrukcyjnym.

• Stworzenie wirtualnej bazy danych dla istniejących części i zespołów.
•  Wykonanie wirtualnych modeli samolotów (z wyposażeniem) oferowanych przez Polskie Zakłady Lotnicze.
• Udział w projektowaniu nowych rozwiązań konstrukcyjnych.

  M-28 w wizualizacji krawędziowo-powierzchniowej

• Opracowywanie geometrii przestrzennej dla nowych i istniejących wyrobów lotniczych.
•  Analizy kinematyczne elementów ruchomych.
• Opracowanie dokumentacji płaskiej w oparciu o wcześniej zamodelowaną geometrię.

  M-28 w wizualizacji powierzchniowej z nałożoną teksturą

•  Opracowanie zasad numeracji, składowania i zarządzania plikami.
• Szkolenie pracowników biura konstrukcyjnego w zakresie projektowania w systemie CATIA v5.

Etap II

Przystąpiono do wdrażania systemu CATIA v5 w pozostałych komórkach pionu konstrukcyjnego.

W 2004 r. podjęto decyzję o zakupie modułów elektrycznych do sekcji ERNO. Wytypowani pracownicy przeszli najpierw zrealizowane własnymi środkami szkolenie  dotyczące używania podstawowych modułów CATII, a później szkolenie poprowadzone przez specjalistę z firmy Koltech.

^{Struktura kadłuba M-28 w wizualizacji krawędziowej}

^{Struktura kadłuba M-28 w wizualizacji powierzchniowej}

^{Wizualizacja otwierania drzwi załogi}

Moduły programu CATIA z platformy P2 kupione do sekcji ERNO:

Etap II jest ciągle realizowany. W dalszej perspektywie zaplanowano zakup programu, który wspomagałby zarządzanie obiegiem dokumentacji, umożliwiał współpracę poszczególnych zespołów niezależnie od ich lokalizacji, zapewniał dzielenie się i wymienianie informacjami o produkcie w czasie całego procesu wytwarzania (np. SmartTeam). Przedstawione działania mają jeden cel, by ich wpływ na ogólny sukces przedsiębiorstwa był jak największy.

Opracował

Waldemar Król

Autor jest kierownikiem Pracowni Zaawansowanych Technik Projektowania w PZL Mielec

www.cad.pzlmielec.com.pl

CATIA v5

Rozwiązanie firmy Dassault Systemes (której przedstawicielem na polskim rynku jest IBM) to oprogramowanie CAD/CAM/CAE, obejmujące wszystkie aspekty projektowania i wytwarzania produktu. Aplikacja służy do trójwymiarowego modelowania, wspiera procesy konstruowania, symulacji oraz wizualizacji produktów, procesów oraz zasobów.

^{M-28 w wersji klubowej – widok z góry}

^{M-28 w wersji klubowej – widok w kierunku lotu}

• 100% nowych dużych samolotów pasażerskich jest zaprojektowanych za pomocą oprogramowania CATIA.

  M-28 – kabina pilotów

• 100% większych producentów helikopterów wykorzystuje CATIA.
• 80% instalacji CAD typu high-end w przemyśle lotniczym i w kosmonautyce powstaje z użyciem CATIA.
• CATIA jest najczęściej stosowanym systemem w projektowaniu samolotów wojskowych.
• Większość głównych nowych programów projektowania samolotów wykorzystuje CATIA jako główne narzędzie projektowe.