CC BY
30ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ INFORMATION-COMMUNICATION TECHNOLOGIES
Научная статья УДК 65.011.56
doi:10.24151/1561-5405-2023-28-4-529-536 EDN: BAFXHZ
Методика перехода к электронным конструкторским документам для автоматизации нормоконтроля
Е. С. Кузнецова
АО «НИИ «Субмикрон», г. Москва, Россия
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Аннотация. Правильность выполнения конструкторских документов -важный фактор при проектировании изделий специального назначения. Ошибки в конструкторских документах влияют на срок изготовления, качество изделия и его стоимость. В работе представлена методика перехода к электронным конструкторским документам для автоматизации нормо-контроля как способ улучшения качества конструкторской документации. Разработана модель проверки электронных конструкторских документов для уменьшения количества ошибок в них. Проанализированы отличия традиционной модели от разработанной. Описаны процессы автоматизированной проверки конструкторских документов. Предлагаемая методика является результативной и позволяет с точки зрения нормоконтроля осуществить переход к электронным конструкторским документам.
Ключевые слова: нормоконтроль, автоматизация нормоконтроля, электронная конструкторская документация, управление жизненным циклом изделия
Для цитирования: Кузнецова Е. С. Методика перехода к электронным конструкторским документам для автоматизации нормоконтроля // Изв. вузов. Электроника. 2023. Т. 28. № 4. С. 529-536. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-4-529-536. - ББ№ БАБХИ2.
© Е. С. Кузнецова, 2023
Original article
Procedure of transition to electronic engineering drawings for regulatory document control automation
E. S. Kuznetsova
"Submicron Research Institute " JSC, Moscow, Russia National Research University of Electronic Technology, Moscow, Russia
Abstract. The correctness of engineering drawings implementation is an important factor in the design of special-purpose products. Errors in engineering drawings affect production time, quality and cost of the product. In this work, a procedure of transition to electronic engineering drawings is presented for regulatory document control automation as method of improvement in engineering drawings quality. The electronic engineering drawings examination model for decreasing the number of errors in them has been developed. The developed model differences with traditional model are analyzed. Engineering drawings' automated control processes are described. The proposed procedure is efficient and allows the transition to electronic engineering drawings in terms of regulatory document control.
Keywords, regulatory document control, regulatory document control automation, electronic engineering drawings, product lifecycle management
For citation: Kuznetsova E. S. Procedure of transition to electronic engineering drawings for regulatory document control automation. Proc. Univ. Electronics, 2023, vol. 28, no. 4, pp. 529-536. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-4-529-536. -EDN: BAFXHZ.
Введение. Для улучшения качества конструкторских документов и, следовательно, выпускаемых изделий специального назначения необходимым является автоматизация нормоконтроля. Понятие «нормализационный контроль чертежей» впервые было регламентировано ГОСТ 5293-50 [1] как новый вид работ наряду с характером работы (разработал, проверил, утвердил). Отдельные упоминания о нормализационном контроле появлялись в публикациях по стандартизации в 1950-х гг. Книга по данной тематике вышла в свет в 1958 г. [2]. На государственном уровне деятельность нормоконтроля была регламентирована ГОСТ 2.111-68 [3]. Первый выпуск стандарта аналогичен современной версии и включает в себя набор параметров, необходимых при проведении нормоконтроля конструкторских документов.
В основе нормоконтроля лежит деятельность по достижению оптимальной степени упорядоченности [4]. Существуют два направления нормоконтроля: «сличительный» и активный. Первое направление представляет собой сверку ключевых параметров и документов на соответствие требованиям Единой системы конструкторской документации. Второе направление предполагает не только сверку, но и внесение предложений по замене уникальных составляющих изделия на стандартные или ранее разработанные [5]. Соответственно, в данном случае необходима высокая квалификация специалистов и глубокое понимание не только стандартов, но и специфики разрабатываемых изделий.
Однако в настоящее время отсутствуют государственные программы по обучению нормоконтролеров, организации и проведению нормоконтроля обучают только на коммерческих курсах. В то же время в соответствии с требованиями ГОСТ Р 58182-2018 [6] специалисту по нормоконтролю необходимо получать документ о повышении квалификации по нормоконтролю технической документации не реже чем каждые 5 лет.
Таким образом, качество проведения нормоконтроля зависит от множества факторов, в том числе от нормоконтролера (при комплексной стандартизации является большим риском допустить ошибки в конструкторской документации). С ухудшением качества проверки конструкторских документов нормоконтролером возрастает необходимость нормоконтроля в целом. Также на качество нормоконтроля влияет его положение в иерархии организации. В том случае, если нормоконтроль подчиняется разработчикам документов, на качество разрабатываемых изделий он не влияет. Для получения преимуществ от проверки конструкторской документации нормоконтроль не должен находиться в зависимом положении от разработчиков конструкторской документации, а должен быть интегрирован в общую структуру организации как самостоятельная единица.
Разработка модели проведения автоматизированного нормоконтроля. При проектировании изделий специального назначения важно достичь оптимальной степени упорядоченности данного процесса. Стандартизация - научный метод работы, основанный на единых оптимальных требованиях к объекту [7]. Соответственно, необходимо выделить отдельные объекты, чтобы по отношению к каждому из них разработать оптимальные требования.
В современных реалиях приоритетным является выпуск изделия в соответствии с требуемыми характеристиками и в заданный срок. В первую очередь автоматизация нормоконтроля будет направлена на подготовку производства. Традиционная модель проведения нормоконтроля (рис. 1) представляет собой проверку бумажной конструкторской документации нормоконтролером на соответствие требованиям нормативных документов [8]. Корректно оформленные документы передаются на хранение в архив организации.
Техническое задание
Разработка конструкторской документации (разработчик)
Проверка бумажной конструкторской документации на соответствие (нормоконтролер)
Учет и хранение конструкторской документации (архив организации)
Рис. 1. Модель традиционного проведения нормоконтроля Fig. 1. Traditional regulatory document control model
Основной упор делается на формальную проверку бумажных чертежей без учета возможностей производства и данных исходных файлов. Полностью правильно оформленная конструкторская документация не гарантирует возможности изготовления изделия. В таком случае может возникнуть проблема, например, из-за ручной простановки размеров деталей. На чертеже они могут быть проставлены верно, но так как на производство передается электронный файл, деталь будет изготовлена по фактическим размерам из электронного файла. Из-за этого могут возникнуть трудности при сборке изделия. Рассмотрим, как с помощью автоматизации отследить такие ошибки при проверке бумажных чертежей.
В результате анализа традиционной модели разработана новая модель проведения нормоконтроля (рис. 2), в которой большая часть конструкторской документации создается с помощью САПР, поэтому файлы по каждому изделию проверяются и хранятся в электронном виде. Разработчик конструкторской документации передает на нормо-контроль бумажные чертежи и электронные файлы. Первично проводится нормокон-троль электронных файлов конструкторских документов. Модель разработана для организации, где изделия проектируются с помощью программ «КОМПАС-ЗБ», Altium Designer, 1C:PLM. При проектировании в «КОМПАС-ЗБ» есть возможность использовать «КОМПАС-Эксперт» для проверки. Общая концепция разработанной модели позволяет применять такой подход с использованием и других программ.
Рис. 2. Разработанная модель проведения автоматизированного нормоконтроля Fig. 2. Developed model of automated regulatory document control
Организация автоматизированной проверки конструкторских документов.
Для решения вопроса передачи электронных файлов на нормоконтроль необходимо упорядочить информацию и ее актуальность по поступлению и внесению изменений для составления приоритетности задач и очереди проверки файлов. Передача файлов организована в информационной системе 1C:PLM. Дополнительные преимущества использования 1C:PLM заключаются в автоматизации учета проверяемой документации, а также в удобстве получаемых оповещений при поступлении каждой новой задачи (рис. 3).
11 ^Фильтры: У - 0- ©-
□ -
См
4b V» 0 a Q » Тема Номер
<ж> 0 □ Стенд контроля 18
<ш> 0 □ Жгуты на проверку 19
<ж> 0 & * □ Проверка чертежей 20
<J> 0 □ Блок 23
<I> 0 □ Жгуты на проверку 22
<3> 0 □ .305642.422 Комплект упаковки; .305642.423 Комплект упаковки 24
<x> 0 □ Жгут заземления 25
<x> 0 □ .685621.552 26
<3> 0 □ .685621.556 29
<3> 0 □ .468213.209 Устройство 30
Рис. 3. Задачи на проведение нормоконтроля в 1C:PLM Fig. 3. Tasks to perform regulatory document control in 1C:PLM
В 1C:PLM можно прикреплять не только электронные файлы документов, но и электронную структуру изделия (ЭСИ), которая играет большую роль в стандартизации при проектировании современных изделий [9]. В соответствии с ГОСТ 2.102-2013 [10] ЭСИ является основным конструкторским документом и используется совместно или вместо спецификации изделия [11]. ЭСИ представляет собой набор данных об изделии, необходимых при проектировании и производстве. ЭСИ создается в начале проектирования (после получения технического задания) и наполняется в процессе проектирования до передачи конструкторской документации в архив организации. Так как наполнение ЭСИ осуществляется разными отделами, необходимо точное разграничение ответственности по заполнению параметров. ЭСИ не является электронной версией спецификации, поэтому может содержать дополнительные данные, необходимые при производстве и эксплуатации изделия. Наполнение ЭСИ происходит из традиционных разделов спецификации: документации, сборочных единиц, деталей, стандартных изделий, прочих изделий, комплектов и др. Документация, сборочные единицы и детали создаются вручную, а наполнение стандартных и прочих изделий происходит из ограничительного перечня организации, который реализован на базе информационной системы.
Ограничительным перечнем в 1C:PLM является конструкторско-технологический справочник. Наполнение справочника проводится в соответствии с внутренним регламентом организации с учетом актуальной информации по каждому элементу из перечня (возможность его закупки и допустимость использования в тех или иных изделиях). Таким образом, при создании ЭСИ разработчик конструкторской документации использует только допустимые элементы, чем обеспечивается унификация при проектировании.
Проведение нормоконтроля ЭСИ осуществляется с целью минимизации ошибок при проектировании и изготовлении. В свою очередь, имеется возможность автомати-зированно формировать конструкторские отчеты из ЭСИ, которые после согласования [12] могут использоваться в качестве конструкторских документов. Таким образом, благодаря автоматизации процесса формирования документов минимизируется возможность возникновения ошибок в номенклатуре элементов изделия и обеспечивается оптимальный уровень унификации. В 1C:PLM также есть возможность создания технологической ЭСИ и автоматизированного формирования технологических отчетов в соответствии с требованиями Единой системы технологической документации [13].
Еще одной возможностью для автоматизации нормоконтроля является использование автоматической проверки файлов конструкторских документов в КОМПАС -Эксперт. Программа позволяет осуществлять поиск ошибок, таких как несоответствие размеров заявленным, несоответствие формы и положения объектов, а также проверку орфографии и пунктуации (рис. 4). Программа регулярно обновляется, поэтому со временем с ее помощью может быть устранено большее количество ошибок в конструкторской документации. На сегодняшний день возможности программы КОМПАС-Эксперт не охватывают всех требований Единой системы конструкторской документации, поэтому автоматическая проверка чертежей может являться только предварительным этапом. Преимущество программы заключается в быстром и точном нахождении несоответствий проверяемых параметров, которые могут быть упущены нормоконтро-лером, а некоторые из них вообще не могут быть обнаружены в ходе проверки бумажных чертежей. Основным недостатком является невозможность рецензирования проверяемых конструкторских документов, что приводит к увеличению трудоемкости процесса проверки. Информационная система 1C:PLM также не позволяет осуществлять рецензирование файлов документов, но этот функционал реализован в других системах управления жизненным циклом изделия, таких как Лоцман PLM, Союз PLM и др.
D О КОМПАС-Эксп.рт X +
О О localhost:1111
шшШИ - о к
Обозначение Наименование Имя файла I
© О .468569.056 Рассечка .468569.056
Название теста
ф Общие: Свойства документа, файлы Список проверок
>/ Контроль наличия файлов, используемых в документе V Проверка версии файла документа
•У Проверка расположения файлов, используемых в документе у/ Проверка формата наименования изделия у/ Проверка формата обозначения документа А Не заполнено свойство "Масса" ф Общие: Обозначения позиций Список проверок
у/ Проверка соответствия обозначений позиций в документе и позиций в спецификации А К спецификации не подключена ни одна сборка ф Общие: Тексты Список проверок
у/ Проверка использования математических знаков без числовых значений у/ Проверка разрывов 8 тексте обозначения нормативного документа
X Отсутствует необходимый программный компонент: Подсистема работы с нормативной документацией. Приложение для проверки не установлено (Технорма-ИнтраДок). А Ошибка при проверке грамматики [1). [2]. [3], [4). [5). [61, (7). [8], (91110]. [11], [12]. [13] А Ошибка при проверке орфографии [1]. [2], [3] О Спецификация: Элементы оформления © Спецификация: Объекты спецификации
Рис. 4. Отчет о проведении проверки конструкторского документа в КОМПАС-Эксперт Fig. 4. Engineering drawing screening report in KOMPAS-Expert
Топологии печатных плат также могут быть проверены нормоконтролером в электронном виде. Это помогает определить соответствие конструкторской документации и топологии при передаче электронных файлов в архив организации. Проверка проводится в соответствии с чек-листом, и контролируются ключевые для организации параметры. Основную проверку топологии осуществляет разработчик, но необходимость проверки файлов нормоконтролером обусловлена требованиями нормативных документов.
При проведении нормоконтроля и его автоматизации важно точное разграничение ответственности за определенные параметры составных частей конструкторских документов. Автоматизации подлежат все операции, которые возможно автоматизировать с учетом технического оснащения организации. Кроме проверки вновь разработанных изделий, нормоконтроль осуществляет проверку всех изменений, вносимых в документацию. Фрагмент алгоритма взаимного влияния изменений на разрабатываемую конструкторскую документацию представлен на рис. 5.
Изменение массы СБ ГЧ ТУ ФО
Рис. 5. Фрагмент алгоритма влияния взаимных изменений на разрабатываемую документацию (СБ - сборочный чертеж; ГЧ - габаритный чертеж; ТУ - технические условия; ФО - формуляр) Fig. 5. Fragment of algorithm of reciprocal changes influence on documents under development (СБ - assembly drawing; ГЧ - dimensional drawing; ТУ - technical conditions; ФО - form)
Заключение. Рассмотренная автоматизированная модель проверки конструкторских документов внедрена в работу организации. Модель показала свою результативность. Проведение нормоконтроля файлов конструкторских документов привело к уменьшению количества ошибок в конструкторской документации и сокращению времени проведения нормоконтроля. Использование ЭСИ в качестве первичного документа, содержащего всю информацию об изделии, и наполнение ее из конструкторско-технологического справочника упростили процесс изготовления изделий и уменьшили количество ошибок в процессе проектирования. Предложенная методика автоматизации нормоконтроля позволяет работать с документами в электронном виде, которые создаются на всех этапах разработки с использованием информации из ЭСИ.
Таким образом, автоматизация позволяет систематизировать процесс проведения нормоконтроля, что соответствует требованиям по стандартизации и унификации изделий. Полученный результат позволяет определить дальнейший курс автоматизации нормоконтроля в организации.
Литература
1. ГОСТ 5293-50. Система чертежного хозяйства. Основные надписи (угловые штампы) и спецификации на чертежах изделий основного производства // Система чертежного хозяйства. ГОСТ 5290-50 -ГОСТ 5302-50: сборник ГОСТов. М.: Стандартгиз, 1950. С. 13-17.
2. Пастер И. Д., Страшунский А. М. Нормализационный контроль чертежей. М.: Оборонгиз, 1958.
72 с.
3. ГОСТ 2.111-68. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Нормоконтроль. М.: Стандартинформ, 1968. 8 с.
4. ГОСТ 1.0-85. Государственная система стандартизации. Основные положения // Государственная система стандартизации. М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1986. С. 3-20.
5. Соколов А. А., Дворянкин А. М., Ужва А. Ю. Разработка метода автоматизации процесса нормоконтроля технической документации // Изв. ВолГТУ. 2013. № 22 (125). С. 114-118. EDN: RPEPYJ.
6. ГОСТ Р 58182-2018. Требования к экспертам и специалистам. Нормоконтролер технической документации. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2019. III, 7 с.
7. Григорьева Л. И., Богданов М. В., Демидов И. К. Нормоконтроль: Методика и организация. М.: Изд-во стандартов, 1991. 190 с.
8. Балабанов А. Н. Контроль технической документации. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Изд-во стандартов, 1988. 350 с.
9. ГОСТ 2.053-2013. Единая система конструкторской документации. Электронная структура изделия. Общие положения. М.: Стандартинформ, 2014. II, 9 с.
10. ГОСТ 2.102-2013. Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов. М.: Стандартинформ, 2014. II, 12 с.
11. Кузнецова Е. С., Орлов И. А., Чукин П. Е., Хасанов Р. Ш. Автоматизация контроля конструкторской документации методом перехода к электронной структуре изделия // Стандартизация оборонной продукции: материалы XII Всерос. науч.-практ. конф. (Республика Крым, г. Ялта, 14-17 сент. 2021 г.). Ялта: НИИСУ, 2021. С. 110-114.
12. Кузнецова Е. С., Федюнина Е. А., Орлов И. А., Чукин П. Е. Разработка алгоритма процесса согласования документов в 1C:PLM // Электронные информационные системы. 2022. № 1 (32). С. 48-58. EDN: QWTYLC.
13. Кузнецова Е. С., Орлов И. А., Чукин П. Е. Автоматизация процесса создания ведомости материалов изделий специальной техники в 1C:PLM // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2022. № 4 (188). С. 55-59. https://doi.org/10.52190/2073-2597_2022_4_55
Статья поступила в редакцию 19.01.2023 г.; одобрена после рецензирования 25.01.2023 г.;
принята к публикации 31.05.2023 г.
Информация об авторе
Кузнецова Елена Станиславовна - ведущий инженер-конструктор АО «НИИ «Субмикрон» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, Георгиевский пр-т, 5, стр. 2), аспирант Института микроприборов и систем управления имени Л. Н. Пре-снухина Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
References
1. GOST 5293-50. System of engineering drawing organization. Main lettering (title blocks) and specifications on the products drawings of the core production. Sistema chertezhnogo khozyaystva. GOST 5290-50 -GOST 5302-50, collection of government standards. Moscow, Standartgiz Publ., 1950, pp. 13-17. (In Russian).
2. Paster I. D., Strashunskiy A. M. Normalization control of drawings. Moscow, Oborongiz Publ., 1958. 72 p. (In Russian).
3. GOST 2.111-68. Unified system for design documentation. Normocontrol. Moscow, Standartinform Publ., 1968. 8 p. (In Russian).
4. GOST 1.0-85. State system of standardization. Basic provisions. Moscow, Gos. komitet SSSR po standartam Publ., 1986, pp. 3-20. (In Russian).
5. Sokolov A. A., Dvoryankin A. M., Uzhva A. Yu. The development of a method of automation of the process of normative control of technical documentation. Izvestiya VolGTU = Izvestia Volgograd State Technical University, 2013, no. 22 (125), pp. 114-118. (In Russian). EDN: RPEPYJ.
6. GOST R 58182-2018. Requirements for experts and specialists. Engineering documents normocontrol. Basic principles. Moscow, Standartinform Publ., 2019. iii, 7 p. (In Russian).
7. Grigor'eva L. I., Bogdanov M. V., Demidov I. K. Normocontrol: Techniques and organization. Moscow, Izd-vo standartov Publ., 1991. 190 p. (In Russian).
8. Balabanov A. N. Technical documentation control. 2nd ed., upd. and rev. Moscow, Izd-vo standartov Publ., 1988. 350 p. (In Russian).
9. GOST 2.053-2013. Unified system for design documentation. Product electronic structure. General principles. Moscow, Standartinform Publ., 2014. ii, 9 p. (In Russian).
10. GOST 2.102-2013. Unified system for design documentation. Types and sets of design documentation. Moscow, Standartinform Publ., 2014. ii, 12 p. (In Russian).
11. Kuznetsova E. S., Orlov I. A., Chukin P. E., Khasanov R. Sh. Automation of design documentation control by the method of transition to the electronic structure of the product. Standartizatsiya oboronnoy produktsii: materialy XII Vseros. nauch.-prakt. konf. (Respublika Krym, g. Yalta, 14-17 sent. 2021 g.). Yalta, NIISU Publ., 2021, pp. 110-114. (In Russian).
12. Kuznetsova E. S., Fedyunina E. A., Orlov I. A., Chukin P. E. Development of the algorithm for the document coordination process in 1C:PLM. Elektronnye informatsionnye sistemy = Electronic Information Systems, 2022, no. 1 (32), pp. 48-58. (In Russian). EDN: QWTYLC.
13. Kuznetsova E. S., Orlov I. A., Chukin P. E. Automation of creating a bill of materials for special equipment products in 1C:PLM. Informatsionnye tekhnologii v proektirovanii i proizvodstve = Information technologies of CAD/CAM/CAE, 2022, no. 4 (188), pp. 55-59. (In Russian). https://doi.org/10.52190/2073-2597_2022_4_55
The article was submitted 19.01.2023; approved after reviewing 25.01.2023;
accepted for publication 31.05.2023.
Information about the author
Elena S. Kuznetsova - Leading Design Engineer, "Submicron Research Institute" JSC (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Georgievsky ave., 5, bld. 2), PhD student of the Institute of Micro-Devices and Control Systems, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), e.s [email protected]
