Обзор главных российских CAD/CAM-систем в 2023 году: возможности, цены, импортозамещение

После исхода западных вендоров САПР из России вопрос на каком софте программировать станки с ЧПУ стал особенно острым.

До недавнего времени наши предприятия предпочитали приобретать зарубежные CAM. И на сегодняшний день большая доля рынка принадлежит таким программным продуктам как ΝΧ, Mastercam, ESPRIT, SolidCAM, EdgeCAM, FeatureCAM и PowerMILL.

Теперь легальное предложение стало скромнее. Но стал ли проще выбор?

Из известных в мире брендов у нас остались китайский ZW3D, а также SolidCAM из Израиля, который не присоединился к санкциям, но в качестве базовой платформы в основном использует SolidWorks от покинувшей нас Dassault Systemes, а это риск для покупателя в любом случае. Хорошая новость заключается в том, что в нашей стране есть свои разработки CAM, каждая из которых существует на этом высококонкурентном рынке уже не один десяток лет. И этому факту должны быть какие-то объяснения.

Давайте же взглянем на СПРУТКАМ, ADEM CAM и ADEM CAM для КОМПАС-3D, ГеММу-3D, ТЕХТРАН, T-FLEX ЧПУ и пилотную версию САРУС.PLM. Обсудим возможности и стоимость этих программных продуктов, оценим их общий технологический уровень и перспективы импортозамещения.

Добро пожаловать на выставку российских CAM-достижений.

T-FLEX ЧПУ

Давайте начнем c T-FLEX ЧПУ, продукта московской компании Топ-Системы, известной нам, во-первых, своим Τ-FLEX CAD, во-вторых, мощной платформой T-FLEX PLM, которая объединяет различные инженерные приложения, в том числе для технологической подготовки производства, в-третьих, причастностью к проекту создания российского геометрического ядра.

Пробную версию ПО T-FLEX можно легко скачать с сайта. После инсталляции компонентов поддержки, самого T-FLEX CAD и приложения T-FLEX ЧПУ, вы получите право на ознакомительное использование программ. При этом у вас есть выбор между 5 днями без регистрации и 30 днями с регистрацией, сделано удобно и грамотно.

Приложение T-FLEX ЧПУ поставляется в двух вариантах: 2D и 3D.

T-FLEX ЧПУ 2D состоит из базового модуля, модуля электроэрозионной обработки, модуля токарной обработки, модуля сверления, модуля лазерной обработки и модуля 2.5-координатной фрезерной обработки. Кроме того, функционал системы позволяет создавать программы для плазменной и гидроструйной резки.

 T-FLEX ЧПУ 3D, в свою очередь, состоит из модулей 3- и 5-координатной фрезерной обработки.



Интерфейс T-FLEX CAD мне очень нравится. Грамотная компоновка главного окна, логика работы, симпатичные иконки команд, удобная справочная система дают ощущение мощной, современной и легкой в использовании системы.

Переход во вкладку "ЧПУ" открывает доступ к настройкам CAM-проекта и, прямо скажем, небогатому технологическому функционалу.
В текущей 3D конфигурации в разделе “Обработка” всего несколько команд для создания 3D и 5D траекторий, сверления и фрезерования кулачка. Нехитрый редактор позволяет создавать и редактировать типовой режущий инструмент и, судя по всему, не поддерживает инструментальные сборки.



Количество настроек и опций в самих операциях обработки довольно скромное. Да, можно управлять подводами и отводами, корректировать скорость и подачу, определять количество шагов по глубине. Есть возможность обрезать траекторию, преобразовать ее в плунжерную, или получить высокоскоростную петлеобразную траекторию. Но в целом, по сравнению с любой известной иностранной CAM-системой среднего уровня, функционал T-FLEX ЧПУ выглядит ограниченным.

Созданные операции появляются во вкладке “Менеджер Обработок”, где ими можно управлять, изменять и пересчитывать. Команда “Карта наладки инструмента” открывает дополнительное окно с данными используемого инструмента в табличной форме.

Верификация обработки в T-FLEX ЧПУ слабовата. Запускается она кнопкой “Имитатор обработки” и открывает дополнительную панель для управления процессом. В настройках пользователь может определить тип верификации: просто бэкплот – то есть мы видим 3D модель детали и бегущий по траектории инструмент или верификацию со снятием материала. Во втором случае, и скорость и качество графики оставляют желать лучшего.

В верификаторе T-FLEX ЧПУ мне не удалось найти опции контроля зарезов и столкновений, сравнения полученного результата моделирования с целевой 3D моделью детали и задействовать цифровой двойник станка. Имитация обработки синхронизируется с G-кодом, который появляется при запуске процесса во вкладке слева. Откуда берется этот код – хороший вопрос. Видимо, это результат работы универсального постпроцессора, генерирующего код в зависимости от типа обработки.



Кроме универсального в системе имеется впечатляюще много готовых постпроцессоров под различные станки и устройства ЧПУ. В папке “Библиотека постпроцессоров” лежит 400 файлов постов, большинство из них с расширением .exe. Для удобства поиска в этой же папке есть и список постпроцессоров. Причем, из него можно даже узнать названия предприятий для которых они создавались.

Функция “Редактор постпроцессоров” в T-FLEX ЧПУ не позволяет по-настоящему разрабатывать или хотя бы глубоко редактировать логику вывода УП, но предоставляет возможность базовой настройки циклов и кодов, что может быть удобно для начинающих технологов-программистов, работающих с несложным оборудованием.



В отличие от 3D, модули плоской обработки T-FLEX ЧПУ внушают больший оптимизм. С гравировкой текста, 2D точением и электроэрозионной обработкой у нетребовательного пользователя все должно получиться.

В общем, T-FLEX ЧПУ представляет собой CAM начального уровня, даже несмотря на формальное присутствие в системе операций 5-осевой обработки. Верификация слабая, нет автоматизации, технологических опций не так много как хотелось бы.

Для программирования станков с ЧПУ вам потребуется приобрести T-FLEX CAD и конфигурации T-FLEX ЧПУ 2D и 3D. Ориентировочные цены обозначены в видео версии данного материала. Общую стоимость проекта на базе T-FLEX, включая лицензии ПО и постпроцессоры можно оценить как привлекательную и невысокую относительно последующих участников нашего обзора.

Давно известно, что CAD и CAM – это две параллельные вселенные, и в индустрии крайне мало примеров, когда разработчик CAD своими силами реализовал бы достойную CAM. Несмотря на это многие вендоры САПР стремятся создать PLM комплекс, иметь в своем активе максимум возможностей, и не ограничиваются проектированием, моделированием и инженерными расчетами, а спускаются до производственного уровня и станков. Уверен, что именно это стало причиной для появления и неспешного развития T-FLEX ЧПУ.

ADEM CAM и ADEM CAM для КОМПАС-3D

Другой наш сегодняшний герой, компания АСКОН также занимается строительством PLM комплекса, но использует другую тактику, действует в рамках консорциума “Развитие”, объединяющего АСКОН, НТЦ «АПМ», ADEM, ТЕСИС и ЭРЕМЕКС. Нас в этом списке интересует ADEM, который разработал интегрированное в КОМПАС-3D решение для программирования станков с ЧПУ.

“ADEM CAM для КОМПАС-3D” не написан с чистого листа, в нем используются технологии, код и опыт, полученный в результате продолжительной работы над флагманской системой ADEM. Но разница между программными продуктами все же существует, поэтому посмотрим на оба.

Посмотреть так же просто как на T-FLEX ЧПУ не получится, потребуется оставить заявку и ждать на нее отклика. И если на сайте ADEM перейти на форму запроса демо-версии не сложно, то вот на ресурсах АСКОН потребуется потратить какое-то время на поиски информации про ADEM CAM.



ADEM CAM в интерфейс КОМПАC-3D вписан органично: появляется лишь дополнительная вкладка с технологическим маршрутом и лаконичное меню с набором команд обработки. Система покрывает фрезерование от 2 до 5 осей, точение и электроэрозию, гравировку и, единственная среди отечественных CAM, предлагает опцию автоматической обработки с распознаванием конструктивных элементов детали, подбором инструмента и режимов резания. В сравнении с T-FLEX ЧПУ здесь больше опций и настроек внутри самих операций обработки.

Неплохо реализована ассоциативность между CAD и CAM – тесты показали легкость пересчета траекторий после изменения размеров геометрических элементов. Однако, с верификацией здесь не лучше чем у T-FLEX ЧПУ.

Если в оригинальном ADEM пользователь может запустить имитацию со съемом материала, то версия для КОМПАС-3D предлагает только 2D моделирование обработки, без учета станка и оснастки. Полноценный 3D режим сейчас возможен исключительно во внешнем симуляторе, например, от того же ADEM. Уверен, что рано или поздно разработчики допилят функцию и включат ее в состав системы, но на скорое появление я бы не рассчитывал. На моем ПК попытки запустить имитацию обработки и вовсе регулярно приводят к вылетам системы.



Что касается оригинального ADEM CAM, то отличается он интерфейсом, наличием проприетарного CAD, дополнительными технологическими возможностями и 3D имитацией обработки со снятием материала. Внутри операций практически все то же самое.

В целом, CAM функционал достаточен для обработки деталей средней и высокой сложности, есть неплохой выбор настроек для 5-осевого фрезерования, но реализовано все это как-то старомодно. По современности интерфейса и удобству рабочего процесса, взять тот же функционал управления режущим инструментом или создания заготовки, ADEM CAM пока еще далек от уровня иностранных систем. Очевидно, что разработчик думает про интерфейс и старается его осовременить. В инсталляции ADEM на моем компьютере сразу две версии на выбор: 9.05 – классические меню с кнопками, и 9.1 – уже с ленточным интерфейсом.



Сколько стоят продукты ADEM CAM? Первый, тот что работает в среде КОМПАС-3D потребует, разумеется, лицензию CAD-системы от АСКОН, затем базовый модуль ADEM CAM, плюс технологические модули. Автоматическая обработка доступна посредством опции “CAM Эксперт”. Ориентировочные цены обозначены в видео версии данного материала.

Структура прайса и порядок цен на оригинальный ADEM CAM схожи с решением для КОМПАС-3D. В общем, "на круг" стоимость системы легко достигает полумиллиона рублей, а с постпроцессорами и дополнительными услугами и миллион не предел.



Как уже было сказано ранее, история показывает, что в большинстве случаев у вендоров CAD не получается достичь успеха на рынке CAM. Они не мотивированы разбираться с оборудованием, постпроцессорами, нюансами траекторий и технологий. Это не их бизнес, им проще купить или нанять кого-то из разработчиков CAM. У АСКОН в прошлом уже была попытка сделать CAM-систему. А несколько лет назад началось сотрудничество с Мордовским государственным университетом, разработчиком приложений “Модуль ЧПУ. Токарная обработка” и “Модуль ЧПУ. Фрезерная обработка”. Их кстати можно засчитать за еще одну отечественную CAM-систему.

В моем представлении коллаборация АСКОН и ADEM на почве CAM резонна и перспективна, так как коллеги в ADEM – настоящие профессионалы в области ЧПУ, доказавшие на практике состоятельность своего продукта и бизнеса, мотивированные на дальнейшее развитие в этой отрасли. А АСКОН - глубоко рыночная компания, которая знает своего заказчика и умеет продавать.

ГеММа-3D

Компания «НТЦ ГеММа» создана в 2000 году в городе Жуковский Московской области, который является центром авиационной науки и техники. Как сказано на официальном сайте: «У истоков компании стояли ведущие специалисты САПР в области авиастроения», а сама система «ГеММа-3D» (пишется с двумя большими М) была создана за десять лет до этого инициативной группой разработчиков и уже какое-то время успешно применялась на отечественных предприятиях.

Тестовую версию с сайта быстро скачать не получится, требуется оставить заявку через форму или электронную почту.



«ГеММа-3D» обеспечивает подготовку управляющих программ практически для всех видов обработки, в том числе: фрезерование от 2 до 5 осей; токарная и токарно-фрезерная обработка; все виды обработки отверстий; гравировка и электроэрозия; гидроабразивная, лазерная и плазменная резка; вырубка и пробивка листового материала.

Система поддерживает импорт и экспорт десятка различных CAD форматов, а также умеет читать .m3d, нативные файлы КОМПАС-3D.

С точки зрения количества доступных пользователю технологических возможностей и опций ГеММа-3D выглядит на удивление очень достойно. А вот интерфейс и рабочий процесс остались где-то в начале 2000-х, и чтобы совершить действие, будь то выбрать геометрию или назначить параметры операции придется кликать по многочисленным кнопкам на различных инструментальных панелях.

Неудобства отчасти можно компенсировать за счет широкого набора специальных команд для построения и преобразования вспомогательной геометрии, управления слоями и проведения измерений.



С верификацией обработки здесь тоже грустно. Базовый сценарий предполагает, что условный инструмент бегает по векторам траектории, а 3D имитация съема материала выполняется во внешнем приложении G-Mill, которое хоть и работает шустро, но качеством вас точно не порадует. При этом, как и у ADEM у «НТЦ ГеММа» есть собственный продукт для полноценной симуляции обработки с цифровым двойником станка – «ГеММа-3D.Верификатор». В комплект поставки он не входит, а хотелось бы видеть его полностью интегрированным в систему.



Смелый ход - прямо на сайте можно узнать о стоимости всех продуктов ГеММа. В зависимости от решаемых производственных задач вы можете выбрать конфигурацию, содержащую необходимые функции системы. При этом для всех конфигураций предусмотрен базовый функционал.

Дополнительные функции, учитывающие специфику производства, сконфигурированы в модулях и комплектах поставки. Цены варьируются от 60 000 рублей за модуль токарной обработки и доходят почти до 900 000 рублей за “Комплект поставки 5D расширенный”, содержащий максимум возможностей, в том числе, как сказано в спецификации, стратегии ModuleWorks. 

Не думаю, что уход ModuleWorks из России как-то сильно отразится на продуктах и бизнесе «НТЦ ГеММа». Так как у компании есть свои 5-осевые стратегии, а продажи опций ModuleWorks носили единичный характер. Сложнее будет тем разработчикам, которые использовали компоненты ModuleWorks для симуляции обработки.



Подводя итог: система способна решать задачи обработки деталей средней и высокой сложности. Основные минусы «ГеММа-3D» аналогичны недостаткам ADEM CAM, а их цены сопоставимы.

Но все это относится к версии 12.5, которая на момент записи видео находилась у меня не тесте. Еще в прошлом году разработчик анонсировал релиз 14 версии, которая выглядит гораздо современнее. Здесь появился удобный навигатор проекта с деревом технологии обработки, существенно переработан дизайн окон, обновлен редактор инструмента. Новинку уже можно приобрести, но с рядом технологических ограничений, поэтому предлагается не всем. Кроме того, «НТЦ ГеММа» работает над созданием инновационной программной платформы, которая определит будущее программных продуктов ГеММа-3D.

ТЕХТРАН

Техтран – это настоящая легенда рынка CAM, вот уже более четверти века куется в недрах петербургской компании НИП-Информатика и с успехом используется на сотнях предприятий различных отраслей.

Система решает широкий круг производственных задач: от фрезерной, токарной и токарно-фрезерной обработки до электроэрозии, листовой штамповки и многошпиндельного сверления.



Не буду подробно останавливаться на модулях механической обработки, так как жемчужиной семейства Техтран все же считается решение для раскроя листового материала, именно на него приходится более 90% продаж компании.

Скажу лишь, что с технологической точки зрения токарная и токарно-фрезерная обработка в Техтран сделаны мастерски. Здесь множество готовых постпроцессоров, в том числе на старые отечественные станки и устройства ЧПУ. А вот сам рабочий процесс создания траекторий, имитация обработки и слишком классический интерфейс очевидно нуждаются в модернизации.



Что же касается модуля раскроя, то в ключевых аспектах Техтран реально способен заменить такие иностранные программные комплексы как ProNest, cncKAD, Sigmanest, Lantek и Columbus. Программа сочетает возможности системы подготовки управляющих программ с функциями организации производственного процесса.

Но как говориться - лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

• Открываем файл с деталями, система проверила геометрию на корректность, создалось задание на раскрой, в которое были включены эти импортированные детали;
• Выбираем задание и запускаем «Авторазмещение»;
• Детали разместились на листе;
• При желании, в том числе для большого числа листов можно запустить пакетную обработку карты раскроя. Здесь мы настраиваем, что программа будет делать в фоновом режиме. Техтран автоматически обработает детали, сформирует контура деловых отходов, отрежет деловой отход от листа, оформит спецификацию и выдаст управляющую программу на станок
• В результате расчетов получаем несколько документов: спецификацию на лист, спецификацию на все задание на раскрой и файл; УП на станок лазерной резки.

Стоимость ПО Техтран для раскроя листового материала варьируется от 100 с небольшим тыс. до полумиллиона рублей в зависимости от вида раскроя: прямоугольный или фигурный. Плюс предлагаются такие опции как библиотека элементов воздуховодов, резка фасок, обработка листа по зонам, импорт твердотельных деталей и т. д. Ориентировочные цены на токарную и токарно-фрезерную обработку обозначены в видео версии данного материала.

СПРУТКАМ

Похоже, что на сегодняшний день, СПРУТКАМ не только самая дорогая из российских CAD/CAM-систем, но и самая продаваемая. Как же так вышло?

СПРУТКАМ решает широкий спектр задач по автоматизации программирования ЧПУ-обработки. Фрезерование от 2 до 5 осей, в том числе фирменная высокоскоростная обработка Adaptive SC; токарная и токарно-фрезерная обработка с поддержкой многоканальности и автоматов продольного точения; электроэрозия; резка, аддитивное производство и измерительные циклы.

Все вышеперечисленное тем или иным способом можно реализовать и в рассмотренных ранее программных продуктах. Но в СПРУТКАМ присутствует и то, что не просто дистанцирует его от отечественных аналогов, но и ставит на один уровень с лидерами мирового рынка CAM.



Уверен, что вы не знали: СПРУТКАМ – одна из первых CAM-систем в мире, в которой была реализован принцип программирования со знанием станка. При таком подходе система сразу же рассчитывает траектории с учетом кинематики оборудования, и в фоновом режиме проверяет их уже на начальном этапе, еще до верификации и постпроцессирования.

Во-вторых, в СПРУТКАМ фантастическая симуляция обработки. Мало того, что имитация осуществляется в среде цифрового двойника станка с учетом приспособлений и текущего состояния заготовки, так и симуляция доступна не только воксельная, но и твердотельная, обеспечивающая очень высокое качество графики. Более того, верификацию обработки можно провести и по G-коду.

В-третьих, в создании продукта принимают участие специалисты UX/UI. Отсюда современный минималистичный дизайн интерфейса, на которой просто приятно смотреть, в том числе на моем 4K дисплее, удобно организован рабочий процесс, предусмотрены наглядные подсказки по многочисленным опциям в операциях обработки. Этих самых операций или стратегий обработки вполне себе достаточно для обработки деталей любой сложности.



Еще из хорошего: многие функции в СПРУТКАМ имеют высокую степень автоматизации и интерактивны. Вам не придется кликать по контуру или вручную ловить координаты нулевой точки, многие действия отрабатываются динамически, методом drag&drop, то есть выбрали мышкой элемент, потянули и отпустили.

В новой версии прокачали CAD модуль, правда, в нем есть пока лишь минимальный набор базовых операций 2D и 3D твердотельного моделирования. Это отчасти компенсируется богатым набором трансляторов CAD данных и возможностью подключить плагины для интеграции с популярными САПР, включая КОМПАС-3D и SolidWorks.



Структура прайс-листа СПРУТКАМ состоит из базовых конфигураций и многочисленных опций. Ориентировочные цены обозначены в видео версии данного материала.

Может ли СПРУТКАМ потягаться с западными CAM-системами и есть ли у него минусы?

Начну с минусов – конечно же они есть, пусть и субъективно. Мне бы, например, хотелось видеть более мощный CAD, поддержку инструментальных сборок, специализированные 5-осевые стратегии для обработки лопаток и импеллеров, полноценный FBM, а не только автообработку отверстий, а также более стабильную работу системы в целом.



Часть моих знакомых пользователей NX, которые попробовали СПРУТКАМ, остались им по каким-то причинам не довольны. Другие, перешедшие с Mastercam, PowerMILL, SolidCAM и ESPRIT его очень хвалят. Поэтому, истина где-то посередине. Возможно, СПРУТКАМ еще не NX, но уже и не Mastercam.

Да, чуть не забыл - в СПРУТКАМ есть еще возможность оффлайн программирования промышленных роботов, интерактивная сборка цифровых двойников в приложении MachineMaker, онлайн-библиотека проектов, генератор постпроцессоров, многооконность и «Энси», первый в отрасли чат-бот-помощник с искусственным интеллектом. Ну где еще вы найдете подобное?

САРУС.PLM

САРУС.PLM – это технологически независимая система управления полным жизненным циклом изделий для промышленных предприятий. Программный продукт разрабатывается на протяжении вот уже пяти лет РФЯЦ-ВНИИЭФ, одним из предприятий Госкорпорации «Росатом», расположенным в городе Саров Нижегородской области.



Система создавалась в интересах атомной отрасли и ОПК как моноплатформенное решение, независимое от зарубежных технологий и элементов, способное работать как на Windows, так и на российской операционной системе Astra Linux. Решение должно иметь исполнение как для коммерческого рынка, так и защищенное исполнение для предприятий ОПК. Еще известно, что в САРУС.PLM применяется российское геометрическое ядро RGK для работы с 3D-объектами и интеграции с другими САПР.

На «Иннопром-2022» состоялась официальная премьера системы и стартовали пилотные внедрения на предприятиях различных отраслей, а старт продаж был намечен на 2023 год.

На дворе конец 23 года, где же коммерческий релиз? Раз его нет, а очень хочется, давайте-ка я расскажу про CAM функционал пилотной версии.



Интерфейс системы современный и удобный, что-то в его стиле есть и от T-FLEX и от КОМПАС-3D и от Siemens NX.

Вкладка ЧПУ открывает доступ к набору технологических операций. Система обеспечивает автоматизацию программирования фрезерования, точения, обработки отверстий, электроэрозии, резки, измерений и даже аддитивных процессов. Если взять фрезерную обработку, то я насчитал 15 различных операций, в том числе для 5-осевых станков. Неплохой набор.



Внутри самих операций обработки параметров и настроек скромное количество, не понятно, хватит ли пользователю гибкости для настройки системы на обработку сложной геометрии. В разделе ресурсы находятся команды для выбора станка и приспособлений, вызова редактора инструмента, который, к слову, имеет небольшое количество параметров, но зато предполагает поддержку инструментальных сборок.



Симуляция обработки в тестовой, и, как выяснилось, не самой новой версии системы разочаровала фризами графики и грубой пикселизацией в местах съема материала. Уверен, что это поправят к моменту коммерческого релиза.

Пока САРУС.PLM находится в режиме пилотного тестирования он окутан завесой тайны, поэтому рассказать больше вам не смогу. Цифровой проект РОСАТОМа выглядит многообещающе. Однако, не могу отделаться от мысли, что его ЧПУ-часть разрабатывалась командой, которая не только имеет опыт в области ЧПУ, но и непосредственно причастна к созданию одной из систем, о котором шла речь ранее в этом обзоре.

Заключение

Вот такие у меня сложились впечатления от главных российских CAD/CAM-систем в 2023 году. 

Определенно, большинство из отечественных CAM не дотягивает до уровня западных. В основном это касается интерфейса, автоматизации и специализированных стратегий обработки. Но, во-первых, мы видим, что есть и исключения; во-вторых, имеющиеся технологии в любом случае позволяют программировать даже многоосевую обработку. А это значит, что станки не остановятся.

Какая из систем лучше - решайте сами. Каждый из представленных программных продуктов определенно несет ценность и стремится соответствовать потребностям и бюджетам своего покупателя.