Конспект лекций по профессиональному модулю Основы автоматизации инженерных задач в системе управления данными об изделии (стр. 3 )

PDM-система является интеграционной платформой для существующих на предприятии данных. Современные системы управления данными об изделии обладают необходимым набором интерфейсов и адаптеров, позволяющих осуществлять интеграцию практически с любым САПР на предприятии. А, наличие в системах API интерфейсов позволит вывести интеграцию данных на принципиально новый уровень.

 

Опыт выполнения крупных проектов с использованием CALS-технологий

Поскольку США были инициатором создания и развития идеологии и методологии CALS, то естественно, что именно в этой стране к настоящему времени накоплен наибольший опыт практического использования CALS-технологий. Краткие сведения о некоторых проектах приведены в табл.1

Ее данные не претендуют на полноту, однако довольно точно отображают тенденции и направления внедрения CALS-технологий в различных отраслях промышленности и в военном деле.

Из таблицы видно, что наибольшее число проектов реализовано в аэрокосмической промышленности США. Хотя в настоящее время имеются сведения о росте числа проектов и в других отраслях, однако лидирующее положение аэрокосмической промышленности сохраняется. Таблица позволяет также выявить основные направления разработок, к числу которых относятся:

 

§         информационная интеграция процессов проектирования и изготовления изделий в рамках как традиционных, так и виртуальных предприятий;

§         электронный обмен данными и параллельное проектирование;

§         создание технической документации в безбумажной форме;

§         управление данными об изделии;

§         управление закупками и поставками, с использованием электронного обмена данными между поставщиком и потребителем;

Таблица 1. Применение CALS-технологий в различных областях промышленности

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Окончание таблицы 1

 

§         информационная поддержка процессов эксплуатации и обслуживания техники (включая обучение персонала, новые формы заказа запчастей) на основе использования ИЭТР;

§         создание безбумажных систем и процессов управления качеством;

§         интегрированное информационно-техническое обслуживание заказчика (преимущественно госзаказчика);

§         обеспечение информационной безопасности в процессах обмена данными.

Эти направления вполне корреспондируются с общими принципами и инвариантными понятиями, сформулированными выше. Характерным примером международного отраслевого проекта является проект POSC/Caesar, начатый еще в 1993г. Цель проекта – внедрение CALS-технологий в нефтегазовой промышленности, в том числе разработка модели данных о нефтегазовом оборудовании для информационной поддержки этапов ввода его в эксплуатацию, собственно эксплуатации и ремонта. В 1997г. была создана одноименная международная ассоциация участников этого проекта. Один из основных методических принципов проекта – создание международной нормативной базы. Реализация этого принципа привела к созданию в процессе работы над проектом ряда международных стандартов, например, стандарта ISO 15926 OIL & GAS, особенностью которого является ориентация не на обмен данными, а на их использование в режиме разделенного доступа. Стандарт ISO 15926 использует в качестве информационных объектов обобщенные и интегрированные ресурсы, а для описания модели данных – язык EXPRESS. Эти компоненты являются составными частями стандарта ISO 10303 (STEP). Примеры конкретных разработок в рамках проекта:

§              информационная модель системы переработки нефти, описанная на языке EXPRESS (описаны конструктивные элементы, материалы, и т.д.);

§              информационная модель системы очистки воды от газонефтяной смеси (описание трубопроводов и агрегатов).

Участниками проекта – членами ассоциации являются компании: BNFL, BP Amoco, Conoco, Foster Wheeler Energy, Shell, Det Norske Veritas, FMC Kongsberg Subsea, Intergraph, Norsk Hydro, Oracle, Statoil, ABB, Akzo Nobel и другие.

Следует также отметить проект PLCS (Product Life-cycle Support) в рамках которого разрабатывается модель данных (на основе стандарта STEP), призванная обеспечить информационную поддержку процессов в ходе всего ЖЦ продукта. Участниками проекта являются компании и организации: Airbus Industrie, The Boeing Company, The Baan Company, BAE SYSTEMS, The Finnish Defence Forces (FDF), Lockheed Martin Government Electronic Systems, LSC Group Ltd., Norwegian Defence & DNV, PTC, Rolls-Royce (PLC), Saab Aerospace, U.K. Ministry of Defence (MoD), United States Department of Defense (DoD).

 

Рассмотрим этапы внедрения PDM-системы на Казанском Вертолетном заводе.

Опыт, накопленный специалистами НИЦ CALS-технологий в ходе выполнения работ по внедрению системы PDM STEP Suite, показал, что система PDM не может являться «коробочным» программным продуктом. Это значит, что любая поставка (за редким исключением) включает большой объем консалтинговых работ и работ по настройке программных продуктов в соответствии с требованиями заказчика.

В соответствии с вышесказанным можно выделить следующие этапы внедрения систем класса PDM:

 

1.Формирование рабочей группы из сотрудников предприятия. Определение приоритетных целей и задач внедрения системы PDM, разработка технического задания;

2.Выявление и анализ процессов, которые соприкасаются с системой PDM, разработка рекомендаций по их реорганизации;

3.Разработка стандарта предприятия, регламентирующего работу с информацией, которая хранится в системе PDM;

4.Установка и конфигурирование ядра системы и базового ПО для администрирования системы и макетирования этапов;

5.Загрузка существующих баз данных (материалов, стандартных изделий,  конструкторско-технологических спецификаций и др.);

6.Разработка  и апробация специализированных рабочих мест под специфику предприятия;

7.Обучение конечных пользователей. Ввод системы в эксплуатацию.

 

Цели и задачи проекта – разработка технологии и проектов нормативной документации, регламентирующих управление составом изделия и его модификациями, ведение конструкторско-технологических спецификаций, нормативно-справочной информации и осуществления контроля процесса формирования и выполнения контрактов на основе PDM STEP Suite.

Для КВЗ одной из важнейших является задача выполнения в срок контракта по разработке конструкторско-технологической документации на вертолет.

Каждый изготавливаемый вертолет может отличаться от ранее выпущенных заводом, например, составом устанавливаемых на борт агрегатов. Это требует разработки нового комплекта конструкторской, технологической и эксплуатационной документации, организации испытаний и сертификации на летную годность.  Все это служит причиной необходимости автоматизации управления проектами – в заданный срок необходимо разработать, произвести  и испытать уникальное изделие. Для эффективного решения этой задачи и разрабатывалась система автоматизации на базе PDM STEP Suite.

Рис.1. Модификации вертолета МИ-17

 

На первом этапе специалистами НИЦ CALS совместно с руководством и ведущими специалистами КВЗ выделены основные задачи управления ходом выполнения контракта, разработаны и введены в действие соответствующие процессы. В частности, планирование контракта состоит из этапов проработки проекта контракта и планирования выполнения утвержденного контракта. В процессе выполнения контракта выполняются процедуры контроля выполнения работ и при необходимости процедуры корректировки документов по планированию.

В ходе разработки процессов по управлению проектами на КВЗ выяснилось, что они имеют некоторые особенности. В частности, должна быть возможность параллельного ведения проекта в электронном виде и на бумаге. Как следствие, ведущий по контракту должен иметь возможность удостоверить в электронном виде подпись должностного лица, поставленную на бумаге. Другой особенностью является то, что список основных работ, включаемых в перечень работ, фиксирован, и составляет шаблон этого документа. Еще одна особенность – если начальник в процессе согласования поставил свою подпись, то подпись нижестоящих должностных лиц не обязательна и документ считается утвержденным. Также, необходима возможность временной передачи прав подписи другому лицу в случае отпуска или командировки.

 На втором этапе с учетом всех особенностей были разработаны специализированные модули для автоматизации рабочих мест главного инженера, ведущего по контракту, начальника отдела и конструктора.

 Следующим шагом стала разработка концептуальной модели данных предприятия. Согласно этой модели для каждого изделия (сборочной единицы, детали, материала, покупного изделия) задается цеховой маршрут – последовательность цехов, через которые проходит данное изделие при изготовлении. При этом, если сборочная единица при сборке проходит несколько цехов, то одни составляющие должны подаваться в один цех, а другие в другой. Поэтому для каждого вхождения изделия в сборочную единицу помимо количества задается цех  потребитель – цех, в который  поступает данное изделие для сборки (рис.2).