Лучший программист умеет сделать и постпроцессор

Автор: Колин Гилкрист, преподаватель разработки ЧПУ, постпроцессоров, симуляции обработки

Я пользуюсь САМ решениями для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ с 1997 года. Пока что, самый ценный опыт, который я обрел за это время- возможность редактировать постпроцессоры. Но что такое, собственно, постпроцессор? Это программный скрипт, который используется для преобразования оригинальной САМ-программы в код для ЧПУ, который отформатирован с учетом синтаксиса конкретного станка. Понимание, как заставить постпроцессор выводить код, подходящий именно для вашего станка - критически важная часть разработки управляющей программы. За годы работы я видел много программистов ЧПУ, и у всех "лучших" было одно общее - они знали, как отредактировать постпроцессор для получения подходящего кода ЧПУ для станка.

Постпроцессор - фундаментальная связь между работой внутри САМ-системы и станком, который непосредственно режет металл. Без отформатированного должным образом постпроцессора вам придется вручную изменять код. Это чревато ошибками и другими проблемами. Редактирование кода вручную убирает связь между САМ-программой и машинным кодом. Без настроенного постпроцессора вы буквально играете с огнем. Ошибка кода обязательно появится, рано или поздно.

Все САМ-системы используют постпроцессоры в какой-либо форме, поэтому имеет смысл разобраться, как они работают, и как настраивать их. За годы я видел множество компаний, которые полагаются на дистрибьюторов программного обеспечения или услуги разработчиков постпроцессоров. В этом, по сути, нет ничего плохого: на рынке есть множество надежных разработчиков постпроцессоров. Но тут я бы был осторожным. Это совсем не "просто". Вы должны разбираться в самой САМ системе (как в ней возникают данные), знать язык, который использует постпроцессор, и подходящий синтаксис для кода ЧПУ станка. Любые простои могут привести к проблеме, или даже к катастрофе. Некоторые программисты просто "взламывают" постпроцессор, чтобы получить код "прямо сейчас". На первый взгляд, и в этом нет ничего плохого.

Программист редактирует, а потом выводит код ЧПУ для текущей задачи. Все работает, поэтому запускается в производство, возможно, не взирая на то, что поврежден фрагмент кода, по которому работает завтрашняя задача. Проблема появится позже, когда задача и код не совпадут. Придется взламывать постпроцессор снова и снова. Я видел цеха, в которых для одного станка сделаны десятки постпроцессоров! Это не только неэффективно, это опасно. Для каждого станка в цеху должен быть один-единственный постпроцессор, модифицированный в соответствии с тем, как ваша компания изготавливает свою продукцию.

Скрытые потери из-за неподходящих постпроцессоров - огромны. Разработать постпроцессор - непросто. Большинство сегодняшних САМ-систем довольно сложны, и скрипты для генерации кода ЧПУ - еще сложнее. На выходе должен получаться надежный код ЧПУ. Во многих цехах о постпроцессорах почти не вспоминают. На новейшее оборудование тратятся сотни тысяч, а то и миллионы долларов, тогда как постпроцессор должен быть бесплатным, или почти бесплатным. Зачастую качественный постпроцессор, купленный у надежного разработчика, стоит от 1-3% от стоимости станка.

Возьмем самый современный японский пятиосевой станок с дополнительными аксессуарами, который стоит, например, 500 000 долларов. Стандартный постпроцессор для пятиосевой обработки, специально модифицированный для работы со всеми функциями и особенностями станка, будет стоить от 3 до 7 тысяч долларов - в зависимости от сложности модификации. Кажется, что это дорого, но на самом деле это ничто по сравнению с деньгами, которые тратит ваш программист ежегодно на ручные правки. Даже правильный код, примененный в неправильном месте, с легкостью испортит ваш станок за полмиллиона, или шпиндель, замена которого обойдется в 20-60 тысяч. И это еще не считая расходов на простои.

Если стоимость часа работы вашего цеха - около 100 долларов в час (высокоточное оборудование стоит еще дороже, но давайте в примере возьмем именно такую сумму), вы работаете в две смены, что составляет 16 часов в день. Допустим, у вас будет 80% непрерывной работы - 12.8 часов за две смены, или 1280 долларов в день. Если вы работаете пять дней, вы можете потенциально потерять до 6400 долларов в неделю, если шпиндель сломается.

Любые ручные доработки вызывают беспокойство. Помимо возможных повреждений это требует много времени программистов и вызывает стресс. Допустим, вы программист ЧПУ, и создаете 20 программ в неделю. В среднем на ручную доводку уходит по 15 минут. Это 5 часов в неделю вы редактируете код вручную. В год, в котором, допустим, 50 недель работы, это составит 250 часов. Если очень примерно прикинуть, что программист получает 40 долларов в час (по американским данным, с учетом налогов и бонусов), это составляет 10 тысяч долларов в год на зарплату: только за редактирование кода вручную. Такие расходы - постоянные, год за годом. Большинство знакомых мне программистов для пятиосевых станков получают в два раза больше.

Ручная доводка программы нарушает связь между САМ-программой в которой описано движение, и кодом ЧПУ, который обрабатывает деталь, потому что используете "народные методы". Что произойдет, если программист уволится или заболеет, или с ним случится еще что-нибудь? Вы попросите другого работника заменить его, или наймете другого, и они будут долго разбираться в том, как предыдущий программист редактировал свой код. Всего этого можно избежать, если начать с получения должным образом настроенного постпроцессора.

Какое есть решение?

Когда речь заходит о постпроцессорах, всегда есть много вариантов. Не существует единого решения для всех, и выбор нужного зависит от того, как работает ваш цех, сотрудники, и каковы ваши ресурсы. Но среди предложений отмечу следующее:

Приобретая новый станок, закажите у производителя еще и постпроцессор. Это так же просто, как вставить еще одну строчку в заказ, но проверьте, чтобы выбранный язык постпроцессора соответствовал станку.
Свяжитесь с вашим поставщиком программного обеспечения или разработчиком постпроцессора и запросите у него постпроцессор для нового или уже установленного оборудования. Это может быть дорого, но приведет к значительным повышениям производительности и надежности. Выши программисты тоже будут рады тому, что ответственность за доводку постпроцессора будет снята с них.
Инвестируйте средства в обучение одного или нескольких программистов ЧПУ разработке постпроцессоров. Это тоже не будет дешево, но это будет инвестиция в расширение опыта и знаний вашей компании, повышающее ее конкурентоспособность.
Приобретите отдельное программное обеспечение для создания постпроцессоров. Часто они идут в комплекте с решениями для верификации и симуляции. Создав код для ЧПУ, вы сможете симулировать его и проверить виртуально, до передачи непосредственно на станок. Многие из таких решений работают с кодом из нескольких САм-приложений.

Самое главное, не ждите момента, когда из-за неполадок с постпроцессором сломается станок, или случится что-нибудь еще, действуйте заранее.

Комментарий Dreambird

Постпроцессор - не просто сложное понятие, оно также уникально для каждого станка. Даже для двух станков одного и того же производителя, выполняющих одну и ту же операцию, но оснащенных разным комплектом инструментов и дополнений, постпроцессоры будут разными. Поэтому к подготовке постпроцессоров следует относиться максимально серьезно.

Программный CAD/CAM-комплекс Radan для разработки программ, управляющих изготовлением деталей из листового металла, предназначен для управления множеством операций - гибкой, пробивкой, резкой лазером и другими средствами, а также пятиосевой обработкой и резкой труб.

Для максимального использования всех возможностей станка и программного обеспечения, специалисты Radan индивидуально разрабатывают постпроцессоры модулей Radpunch, Radprofile, Radbend и Radtube для конкретного станка. Понимание сложности и возможностей каждого станка – ключ к его эффективному использованию. С помощью различных модулей Radan производственные мощности оптимизируются, принимая во внимание ограничения всего оборудования, установленного у клиента.