CC BY
38Особенности внедрения систем управления данными (РОМ-систем) на предприятиях машиностроительного комплекса
00
сэ
см
£
Б
а
2 ©
Черепанов Никита Владимирович
кандидат технических наук, ведущий инженер АО им. С.А. Лавочкина, nv137@yandex.ru
В статье рассматриваются особенности внедрения PDM-систем на машиностроительном предприятии. Внедрение PDM-системы требует определённого объёма данных для обеспечения процессов формирования, сбора, хранения, передачи информации по определённым типам создаваемых изделий. Эти данные описывают структуру потоков информации, состав изделий, виды документов, нормативные и справочные документы и другую информацию по процессам и параметрам, необходимые для начала функционирования PDM-системы. Организационная структура предприятия определяется жизненным циклом продукции, создаваемым на данном предприятии. Определены основные производственные мест, обеспечивающие процесс внедрения PDM-системы на машиностроительном предприятии, без которых нецелесообразно проводить работы по внедрению PDM на первом этапе. Рассмотрены основные информационные потоки и связь подразделений машиностроительного предприятия при использовании системы PDM. Определены первоочередные задачи при внедрении PDM-систем. Ключевые слова: PDM-система, информационные потоки, организационная структура предприятия, электронная модель детали.
Стратегия развития информационных систем предприятия определяется в последовательном развертывании современных программных систем, обеспечивающих эффективное решение задач сбора, обработки, хранения и использования информации, организации оптимальных информационных потоков и внедрения современных методов управления.
Комплекс информационных систем, реализующих поддержку жизненного цикла изделия (ЖЦИ), включает в себя:
- стандартизованный для предприятия набор САПР систем, поддерживающих решение конструкторско-технологических задач;
- систему управления данными об изделии (РЭМ-система);
- систему ведения электронного архива технической документации предприятия, обеспечивающую длительное хранение конструкторской и технологической документации;
- систему управления проектами, обеспечивающую эффективное выполнение процесса планирования и контроля работ предприятия вплоть до конкретного исполнителя;
- систему контроля и управления качеством выпускаемой продукции.
Одной из главных составляющих, требующей особого внимания при реализации задач информатизации, является система управления данными об изделиях (РЭМ-система).
Внедрение РЭМ-системы требует определённого объёма данных для обеспечения процессов формирования, сбора, хранения, передачи информации по определённым типам создаваемых изделий. Эти данные включают следующую информацию:
1. Функциональная структура предприятия, сформированная на основе анализа потоков информации при создании главенствующих изделий производства;
2. Список подразделений, которых должна охватить РЭМ-система, и их место в структуре предприятия; список сотрудников подразделений (с должностями) - пользователей РЭМ-системы;
3. Описание информационных связей между подразделениями, обязанностей, ответственностей и выполняемых сотрудниками функций;
4. Перечень тем (изделий), данные по которым будут храниться данные в РЭМ-системе, информация о том, по каким темам выполняет работы каждое подразделение; права сотрудников-пользователей на доступ к информации по темам;
5. Типы бумажных и электронных документов, а также типы объектов, информация о которых должна храниться; их параметры и формы бланков;
6. Перечень граф бланков документов, в которых пользователи могут ставить подписи в зависимости от должности (информация о том, в каких графах документов пользователи могут ставить свои подписи: разработал, проверил, утвердил и т.п.);
7. Определение набора подписей, достаточного для придания документу статуса «Утвержденный» и помещения его в архив утвержденной документации;
8. Маршруты прохождения КД и ТД (основные, а лучше все возможные);
9. Перечень тематических параметров (параметров, характерных не для всех, а только для конкретных изделий и документов);
10. Перечень необходимых для работы пользователей справочников стандартных изделий, материалов, заготовок и т.п.; сами справочники в бумажном или ином виде;
11. Нормативные документы (ГОСТ, СТО, и т.п.), которые используются конструкторами и другими сотрудниками в их работе и при оформлении документации;
12. Перечень программ (собственного производства) используемых на предприятии, требующих интеграции с РЭМ или функции которых может взять на себя РЭМ;
13. Список покупных программ, которые будут использоваться на предприятии для редактирования документов (для каких документов - какие);
14. Список причин выпуска извещений об изменениях и их коды, для заполнения полей бланка извещения;
15. Перечень дополнительных параметров документов и объектов, которые будут храниться в РЭМ;
16. Правила защиты информации в РЭМ (совместно с ответствующей службой и др.);
17. Перечень параметров карточек документов и объектов для конкретных пользователей;
18. Классификатор систем и подсистем изделий и разработка рекомендации для использования его в PDM.
Организационная структура предприятия определяется жизненным циклом продукции, создаваемым на данном предприятии, а никак наоборот. Попытка подстраивать процессы жЦи к неправильно созданной организационной структуре предприятия приводит к избыточности или неопределённости потоков информации в производственном процессе и потери управляемости производством. А, следовательно, к снижению производительности труда.
Рассмотрим перечень основных производственных мест, обеспечивающих процесс внедрения PDм-системы на машиностроительном предприятии, без которых нецелесообразно проводить работы по внедрению PDM на первом этапе. Первый этап должен охватывать все основные и главные определяющие потоки информации ЖЦИ.
1. Рабочие места разработки проектной и конструкторской документации:
- руководство подразделений;
- проектные подразделения;
- конструкторские подразделения;
- расчётные подразделения;
- подразделения специальных систем;
- испытательный комплекс;
2. Рабочие места отдела технической документации:
- регистрация КД;
- архив оригиналов КД и ТД;
- архив копий КД и ТД;
- группа ОКД;
3. Рабочие места подразделения технологичности отдела главного технолога - технологический контроль;
4. Рабочие места подразделений нор-моконтроля;
5. Рабочие места подразделений по работе с классификатором и ведением архива стандартов КД;
6. Рабочие места подразделения анализа и управления качеством;
7. Рабочие места подразделения главного контроллера:
- отдел технического контроля (ОТК);
- технические бюро и бюро технического контроля (БТК) цехов основного и вспомогательного производства;
- бюро внешней приемки (БВП);
- лаборатория входного контроля;
- ремонтно-эксплуатационный отдел;
8. Представители заказчиков, кураторы тем;
9. Рабочие места патентного отдела;
10. Рабочие места отдела главного технолога (ОГТ);
- разработка технологических маршрутов и процессов;
- нормирования трудоемкости;
- нормирования материалов;
- разработки программ для станков с ЧПУ;
- конструкторские места разработки оснастки и инструмента;
11. Рабочие места подразделения главного метролога;
12. Рабочие места подразделения материаловедения;
13. Рабочие места согласование КД и ТД по внешним воздействиям на изделие.
В настоящее время существует достаточное количество зарубежных и отечественных программных систем, обеспечивающих информатизацию жизненного цикла изделий машиностроительного предприятия. Причем отечественные системы не уступают, а по некоторым показателям превосходят зарубежные аналоги. К таким системам относятся продукты фирмы ИНТЕРМЕХ [2], Аскон [1]. Но выявление, анализ и организация управления информационными данными и потоками в процессе проектирования и изготовления изделий полностью индивидуальна для изделий и производственных процессов отдельного предприятия. Предлагаемые программные средства дают только основу для дальнейшей творческой работы по созданию систем управления ЖЦИ. Основные используемые программные системы фирм ИНТЕРМЕХ (Беларусь), Dassault Systomes, Siemens, АСКОН (Россия) представлены в литературе [1-4]. На базе этих средств формируются данные и процессы, которые могут быть описаны только в общем случае. Для конкретного предприятия требуется уточнение и детальное развитие этих предложений применительно к специфике объектов производства.
Организация информационных потоков и связь подразделений машиностроительного предприятия при использовании системы PDm
Внедряемая система управления данными об изделиях и технического документооборота, ведения архива технической документации предприятия и управления данными об изделиях является ядром информационной системы, обеспечивающей информационную поддержку жизненного цикла изделий (ЖЦИ) на этапах проектирования,конструирования и изготовления. Система включает в процесс информационного обмена руководство предприятия и проектные, конструкторские, технологические, расчетные, испытательные подразделения, отдел технической документации, подразделения управления качеством, нормоконт-роля и ведения стандартов и другие под-
разделения, формирующие и использующие информацию об изделиях.
На рабочих местах проектантов устанавливаются следующие программы: Система ведения архива технической документации предприятия и управления данными об изделиях, справочно-информа-ционная база данных конструкторско-технологического назначения, система автоматизированного проектирования изделий машиностроения и приборостроения. Проектанты создают в 2D и 3D CAD-системах модели нового изделия, при этом они используют справочно-ин-формационную база данных конструктор-ско-технологического назначения и систему автоматизированного проектирования изделий машиностроения и приборостроения, а затем помещают модели на хранение в систему PDM (при этом передаются: структура изделия, параметры изделия и его элементов, 2D-чертежи и 3D-модели, другие документы). По каждому разработанному элементу и всей модели изделия регистрируются их разработчики. Для проверки и согласования сделанной разработки, проектант запускает электронный документ по маршруту согласования, пройдя по которому, документ приобретает статус утвержденного, и будет помещен на постоянное хранение в архив электронной утвержденной документации, из которого он может быть позднее распечатан и передан в бумажный архив. При разработке новых изделий проектанты могут использовать предыдущие наработки для изготовленных ранее изделий, хранящиеся в электронном архиве PDM. Любая проектная информация может быть введена в систему PDм и соотнесена с конкретным элементом структуры изделия.
В конструкторских подразделениях устанавливается следующий комплект программ: PDM, справочно-информаци-онная база данных конструкторско-тех-нологического назначения, система автоматизированного проектирования изделий машиностроения и приборостроения, система разработки комплекта текстовой конструкторской документации. Получив задание на разработку и исходные данные, сформированные в проектных подразделениях (а также, получив права доступа к документам, находящимся в архиве PDM), конструктор проводит разработку конструкции, используя: систему автоматизированного проектирования изделий машиностроения и приборостроения и справочно-информаци-онную базу данных конструкторско-тех-нологического назначения для создания чертежей деталей и сборочных чертежей, систему разработки комплекта текстовой конструкторской документации для со-
О
3
ю
5
*
2 а
8
00
сэ
см
£
Б
а
2 ©
ставления спецификаций, автоматического проставления позиций на сборочном чертеже и выпуска другой текстовой конструкторской документации. Результаты работ конструктора помещаются на хранение в систему РЭМ в соответствии со структурой спецификации.
По окончании разработки конструктор, используя РЭМ, запускает комплект КД по маршруту согласования и утверждения. Элементами этого маршрута могут являться: непосредственный, ведущий конструктор по теме, начальник департамента, технологи, материаловеды, нор-моконтролеры, прочнисты, тепловики, электрики, эксплуатационщики, представители заказчика (ПЗ), смежники и др. В отделе нормоконтроля происходит проверка соответствия бумажного оригинала КД соответствующему электронному документу из архивам РЭМ в случае хранения кроме электронного документа ещё и бумажного оригинала. После этого электронный документ согласовывается с ПЗ, а затем передается на размножение на бумажных носителях в архив.
После проверки КД может быть возвращена на доработку, что также выполняется с помощью РЭМ. При проведении проверки КД в электронном виде в системе РЭМ для замечаний и пометок на чертеже может использоваться «красный карандаш». Получив документ назад с замечаниями, конструктор вносит изменения, с помощью РЭМ создает извещение на изменение и снова запускает комплект КД по маршруту согласования и утверждения. В результате работы конструкторов в системе РЭМ на основе спецификаций формируется структура изделия (в виде дерева конструкции изделия), комплект КД, информация обо всех участниках процесса разработки.
По окончании разработки какого-либо элемента изделия, комплект электронной утвержденной документации передается с помощью системы РЭМ в архив для подготовки и выпуска различных перечней и ведомостей документов, а также для регистрации КД в бумажном виде. При необходимости размножения, КД может быть найдена в архиве РЭМ и выведена на печать на инженерном комплексе в архиве, так как за соответствие копии и оригинала должно отвечать подразделение архива.
Комплектом КД, хранящемся в электронном виде в системе РЭМ, пользуются подразделения в подразделениях создания технологической документации, в которых должно быть установлено следующее ПО: система ведения архива технической документации предприятия и управления данными об изделиях, комплекс средств автоматизации технологической
подготовки производства, система автоматизированного проектирования изделий машиностроения и приборостроения, справочно-информационная база данных конструкторско-технологического назначения, система разработки комплекта текстовой конструкторской документации. Передача данных происходит посредством предоставления доступа технологам к данным в системе РЭМ. Система автоматизированного проектирования изделий машиностроения и приборостроения и спра-вочно-информационная база данных кон-структорско-технологического назначения можно использовать для разработки КД на оснастку и приспособления. Комплекс средств автоматизации технологической подготовки производства - для проектирования технологических процессов, рас-цеховки, нормировки и других технологических работ.
Кроме того, система РЭМ может быть использована для обеспечения системы качества. С ее помощью можно накапливать статистику отклонений и дефектов к конструкторским единицам в соответствии с базой данных РЭМ, проводить их анализ, формировать необходимые документы. При этом вся информация получается в структурированном виде, так как каждое отклонение привязано не только к конкретному цеху, но и к конкретному элементу изделия, а, значит, и разработчикам этого элемента. Таким образом, можно проследить всю историю его создания и определить истинную причину отклонения или дефекта.
Система РЭМ обеспечивает руководство различного уровня информацией о текущем состоянии разработок по изделиям, позволяя вести постоянный контроль и управление работой исполнителей.
На больших предприятиях всегда существует этапность внедрения РЭМ, но первый этап должен быть полнофункциональным для отработки всех особенностей внедрения РЭМ на данном предприятии и охватывать все определяющие потоки информации ЖЦИ.
Первоочередные задачи внедрения системы PDM
1. Обеспечить рабочими местами всех участников информационного процесса в системе РЭМ в соответствии с конкретными решаемыми задачами.
2. Обеспечить закупку и внедрение ядра системы РЭМ: отказоустойчивых серверов, системы хранения данных, в составе ЛВС проектно-конструкторских и технологических работ.
3. Обеспечить участие в формировании исходной информации подразделения, включенные в информационный процесс системы РЭМ.
4. В подразделении нормоконтроля необходимо создать автоматизированные рабочие места и выделить сотрудников, занимающихся исключительно контролем электронной документации.
5. Закупить лицензии на продукты PDM в минимально необходимом количестве для обеспечения всего процесса работ.
6. Провести стандартизацию используемых на предприятии программно-технических средств и видов электронных документов.
Литература
1. ЛОЦМАНАМ. https://ascon.ru/ products/889/review/
2. Программный комплекс ИНТЕР-МЕХ. Search. http://www.intermech.ru/ index.htm
3. ENOVIA на платформе 3DEXPERIENCE - ваша стратегия успеха. https://www.3ds.com/ru/produkty-i-uslugi/ enovia/
4. Teamcenter. https:// www.plm.automation.siemens.com/global/ ru/products/teamcenter/
Features of the implementation of data management systems (PDM-systems) at the enterprises of the machinebuilding complex Cherepanov N.V.
Joint-stock company "Lavochkin Association" In article features of introduction of PDM-systems at the machine-building enterprise are considered. Introduction of PDM-system demands the certain volume of data for maintenance of processes of formation, gathering, storage, transfer of the information on the certain types of created products. These data describe structure of streams of the information, structure of products, kinds of documents, normative both help documents and other information on processes and the parameters, functioning of PDM-system necessary for the beginning. The organizational structure of the enterprise is defined by the life cycle of production created at the given enterprise. The cores industrial the places, introductions of PDM-system providing process at the machinebuilding enterprise without which is inexpedient to spend works on introduction PDM at the first stage are certain. The basic information streams and communication of divisions of the machine-building enterprise are considered at use of system PDM. Priorities are certain at introduction of PDM-systems. Keywords: PDM-system, information streams, organizational structure of the enterprise, electronic model of a detail.
References
1. PILOT: PLM. https://ascon.ru/products/889/
review/
2. The software package INTERMECH. Search. http:/
/www.intermech.ru/index.htm
3. ENOVIA on the 3DEXPERIENCE platform is your
strategy for success. https://www.3ds.com/ ru/produkty-i-uslugi/enovia/
4. Teamcenter. https:// www.plm.automation.siemens.com/global/en/ products/teamcenter/
