CC BY
10Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск № 74
www.mai. ru/science/trudy/
УДК 004.4:62-52 (075.8)
Методика внедрения электронного документооборота при производстве сложной авиационной техники Кузнецова В. Б.*, Сергеев А. И.**
Оренбургский государственный университет, ОГУ, проспект Победы, 13, Оренбург,460018, Россия *e-mail: valyosha@list.ru **e-mail: alexandr_sergeev@rambler.ru
Аннотация
Совершенствование процесса изготовления сложных изделий с использованием PDM-систем для авиационных предприятий определяет актуальность исследования. Вместе с тем результаты исследований в данной области нуждаются в индивидуальной адаптации к каждому конкретному предприятию. В данном исследовании разработана методика внедрения электронного документооборота, включающая алгоритм безбумажного выпуска конструкторско-технологических документов (КТД) авиастроительного предприятия; модель структуры размещения информации и типовые сценарии работы в среде Teamcenter. Исследование показало, что грамотная организация единого информационного пространства позволяет существенно сократить сроки и затраты на внедрение PDM-системы, что дает возможность сократить трудоемкость и количество ошибок при подготовке КТД.
Ключевые слова: единое информационное пространство, Product Data Management-система, электронный документооборот.
Исторически сложилось, что автоматизация инженерной деятельности началась с внедрения систем автоматизированного проектирования. Сначала это были двумерные системы, затем появились трехмерные системы, со временем они стали обзаводиться новым функционалом - модулями инженерного анализа, подготовки управляющих программ, технологической подготовки производства и другими системами вплоть до интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий. Но если поддержку жизненного цикла изделий многим предприятиям только предстоит внедрять, то процессы проектирования и технологической подготовки производства на большинстве предприятий автоматизированы, однако работа их выполняется разрозненно, возможно с постоянным дублированием электронной информации бумажной.
С учётом вышесказанного, является актуальной задача разработки методики внедрения электронного документооборота для авиастроительных предприятий, выпускающих сложные изделия. Методика позволит предприятию собственными силами при минимальном участии компании-интегратора создать единое информационное пространство. Решение данной задачи позволит авиационным предприятиям сократить затраты на разработку и реализацию проектов, ускорить темпы глобальной информатизации отечественного машиностроения.
Особенности построения интегрированной автоматизированной системы управления данными об изделиях описаны в работах отечественных и зарубежных ученых: Н.Г. Братухина [1, 2], А.А. Вепрева [3], А.Ф. Колчина [4], В.Б. Кузнецовой [5], К.С. Кульги [6], А.И. Левина [7], И.П. Норенкова [8], М.А. Погосян [9], А.В. Попов [5], А.И. Сергеев [10], А.И Сердюк [11], Е.В. Судова [12], В.В. Терликов [13], Д.Н. Тороп [13], Р.Б. Фергюсон [14], М. Хаммера [15], Дж. Хартли [16], Дж. Чампи [17] .
Вместе с тем научно-методические обоснования исследований вышеперечисленных ученых в литературе нуждаются в индивидуальной адаптации к каждому конкретному машиностроительному предприятию [5].
Целью исследования является повышение оперативности выпуска конструкторско-технологической документации за счет внедрения PDM-системы.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- разработать алгоритм безбумажного выпуска конструкторско-технологических документов (КТД) машиностроительного предприятия;
- разработать технологию безбумажного выпуска КТД в системе Teamcenter Engineering;
- разработать иерархическую модель структуры размещения информации в среде Teamcenter Engineering;
- разработать типовые сценарии работы в среде Teamcenter Engineering инженерно-технических специалистов машиностроительного предприятия.
Зачастую причиной неэффективного внедрения средств автоматизации управления данными об изделиях является отсутствие алгоритмов и технологий разворачивания РЭМ-систем на предприятии [5]. Безбумажный выпуск КТД представим в виде алгоритма: на рисунке 1 представлен базовый алгоритм, на рисунке 2 - адаптированный к предприятию ОАО «ПО «Стрела».
Для отражения информационных взаимосвязей безбумажного выпуска КТД разработана ЦМЪ-диаграмма последовательностей: базовая диаграмма приведена на рисунке 3, адаптированная для ОАО «ПО «Стрела» на рисунке 4.
Рисунок 1 - Алгоритм безбумажного выпуска КТД - базовый вариант
Рисунок 2 - Алгоритм безбумажного выпуска КТД на ОАО «ПО «Стрела»
Рисунок 3 - ЦЫС-диаграмма последовательностей безбумажного выпуска КТД - базовый вариант
Рисунок 4 - ЦЫС-диаграмма последовательностей безбумажного выпуска
КТД на ОАО «ПО «Стрела»
КТД должна пройти этапы контроля, экспертизы, утверждения и согласования (рисунок 5), определен и перечень видов КТД, подлежащих контролю, экспертизе, согласованию и утверждению.
Рисунок 5 - Согласование и утверждение конструкторско-технологической документации на ОАО «ПО «Стрела»
Разработана технология безбумажного выпуска КТД в системе Teamcenter Engineering [5], в виде IDEFO-диаграмм, включающая:
- выбор директивного документа по шаблону,
- создание директивного документа,
- выбор шаблона процесса,
- выбор задач (выбор сотрудников участвующих в согласовании). Разработка электронного макета изделия ведется в общем рабочем
пространстве в среде системы управления проектной информацией Teamcenter Engineering. Проведение работ по созданию электронного макета изделия вне среды Teamcenter Engineering не допускается.
Размещение информации в системе PDM реализовано в виде иерархической модели структуры [5] в среде Teamcenter Engineering. Представим размещение информации верхнего уровня в виде формулы
l(t - ¡\ = D,LP,LU,,LS,}, i = 1,n , (1)
где I(t -1\ - (Info top-level) - информация верхнего уровня; D - (Design) - все проекты;
Lp - (Library of finished products) - библиотека покупных изделий; LUг - (Library units) - библиотека подразделений; LS - (Library Standards) - библиотека стандартов;
i - номер проекта, составляющих библиотеки покупных изделий, библиотеки подразделений, библиотеки стандартов соответственно.
n - количество проектов, составляющих библиотеки покупных изделий,
библиотеки подразделений, библиотеки стандартов соответственно.
9
Таким же образом разработаны иерархические модели размещения информации проекта, размещения информации библиотек (библиотека покупных изделий, библиотека подразделений, библиотека стандартов).
На основе технологии проведения электронного процесса выпуска конструкторских документов в системе Teamcenter разработаны типовые сценарии работы в среде Teamcenter Engineering, содержащие пошаговое описание:
- первичного выпуска,
- повторного выпуска для других абонентов,
- выпуска взамен, изменения применяемости,
- ограничение применяемости,
- приостановки действия,
- создания предварительных извещений и другие сценарии.
Основные выводы и результаты исследования.
1 Организация единого информационного пространства позволит ОАО «ПО «Стрела» существенно сократить количество ошибок при подготовке конструкторско-технологической документации.
2 Предложенный алгоритм выпуска конструкторской документации авиастроительного предприятия делает возможным осуществлять одновременно и контроль, и согласование выпускаемого документа технического электронного.
3 Разработанная технология проведения безбумажного выпуска КТД в системе Teamcenter Engineering наглядно представляет и разъясняет выбор шаблонов и
порядок действий пользователя при создании и запуске процесса выпуска документа технического электронного.
4 Разработанная иерархическая модель структуры размещения информации в среде Teamcenter Engineering позволяет обеспечить единообразие и удобство доступа пользователям PDM-системы.
5 На основе разработанного алгоритма выпуска КТД, UML-диаграмм, математического описания размещения информации разработана практическая методика автоматизации проектных процессов ОАО «ПО «Стрела», включающая этапы разработки директивных документов, алгоритма ведения деталей, алгоритма ведения сборок, алгоритма ведения данных геометрических материалов.
6 Разработанная методика позволит ОАО «ПО «Стрела» сократить сроки постановки продукции в производство, обеспечить выполнение проектных процессов параллельно несколькими подразделениями или исполнителями, структурировать информацию об изделиях, избежать дублирования документов, упростить взаимодействие с предприятиями-партнерами.
Библиографический список
1 Асатрян, С.Р. Интегрированная система управления мелкосерийным машиностроительным производством на базе современных информационных технологий : автореф. дис. ... канд. экон. наук : 08.00.05 / С. Р. Асатрян. - Москва, 2000. - 16 с.
2 Братухин А.Г., Дмитриев В.Г. Стратегия, концепция, принципы CALS. Российская энциклопедия CALS. Авиационно-космическое машиностроение. НИЦ АСК. Москва, 2008. - 608 с.
3 Вепрев А.А. Разработка и внедрение системы управления документацией и данными по изделиям авиационной техники на основе Teamcenter. («Корпорация «ИРКУТ») / А.А. Вепрев [и др.] // CAD/CAM/CAE Observer. - № 24.
4 Колчин А.Ф., Сумароков С.В., Жабоев Т. Как сделать успешным внедрение PLM // САПР и графика. № 5. 2008. С. 125-128.
5 Кузнецова, В.Б. Внедрение методики параллельного инжиниринга на основе plm-системы teamcenter на ОАО "ПО" Стрела" / Кузнецова В.Б., Сергеев А.И., Попов А.В. // Автоматизированные технологии и производства. 2013. № 5. С. 111113.
6 Кульга К.С. Автоматизация технической подготовки и управления производством на основе PLM-системы // Нефтяное хозяйство. 2008. - 265 с.
7 Левин А.И., Судов Е.В. CALS-сопровождение жизненного цикла // Открытые системы. 2001. № 3. С.10-11.
8 Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии // М. : Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 320 с.
9 Погосян М.А., Савельевских Е.П., Тарасов Ю.М. Технология управления данными об изделии в течение его жизненного цикла. Российская энциклопедия CALS. Авиационно-космическое машиностроение. НИЦ АСК. Москва, 2008. - 608 с.
10 Сергеев, А.И. Алгоритмы моделирования работы производственной системы Сергеев А.И., Гончаров А.Н. // СТИН. - 2012. № 6. С. 2-5.
11 Сердюк, А.И. Программный комплекс для оценки эффективности изготовления изделия / Галина Л.В., Сердюк А.И., Черноусова А.М. // Программные продукты и системы. - 2010. № 4. С. 128.
12 Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели. // М. : ООО Издательский дом «МВМ», 2003. - 264 с.
13 Тороп, Д.Н., Терликов, В.В. Teamcenter. Начало работы - М.: ДМК Пресс, 2011. - 280 с.: ил.
14 Рене Буше Фергюсон Microsoft и UGS объединяются вокруг PLM. 13.06.2006. // PC Week/RE (531)/ - 2006. - № 21.
15 Хаммер М., Чампи Дж. Еинжиниринг корпорации: Манифест революции в бизнесе // Спб. : Изд. С.-Петербургского университета, 1997. - 253 с.
16 Хартли Дж. ГПС в действии // М.:Машиностроение, 1987. - 328 с
17 Яцкевич А., Страузов Д. Построение интегрированной информационной среды предприятия на основе системы управления данными об изделии pdm step suite / А. Яцкевич, Д. Страузов // САПР и графика. - 2002. - № 6.
