CC BY
9Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск № 45
www.mai.ru/science/trudy/
УДК 658.012:004.42
Практический опыт организации системы электронного конструкторского документооборота в ОАО «ЦКБА»
О.А. Привалова, А.Р. Музафаров, О.Я. Музафарова, В.В. Вольман, Н.И. Наумова Аннотация
Описывается опыт и результаты внедрения системы электронного конструкторского документооборота в ОАО «Центральное конструкторское бюро автоматики».
В результате выполнения работ были отработаны основные механизмы документооборота, разработан комплект стандартов по электронному конструкторскому документообороту, выполнено обучение специалистов предприятия и начата разработка комплекта конструкторской документации в электронном виде для вновь разрабатываемых изделий.
Ключевые слова
Информационная поддержка изделий; система электронного документооборота; электронный документ; электронная структура изделия; электронная цифровая подпись
Переход от традиционных технологий, методов и средств организации инженерного труда к системам автоматизированного проектирования (САПР) породил проблему управления огромным количеством файлов на протяжении всего жизненного цикла изделия, которую невозможно решить средствами операционной системы или файловых менеджеров [1]. Кроме того, бумажная документация и способы представления информации в ней ограничивают возможности использования современных информационных технологий, например, трехмерную модель изделия, созданную в САПР, невозможно адекватно представить на бумаге. Решить эту проблему можно только последовательно, реализуя концепцию CALS-технологий(ИПИ-технологий) в рамках
интегрированной информационной среды (ИИС) предприятия.
Конечной целью проводимых в ОАО «ЦКБА» работ по внедрению ИПИ-технологий является сбор всей информации об изделии в интегрированной базе данных (БД) и обеспечение совместного использования этой информации в процессах проектирования, производства и эксплуатации.
Работы по созданию ИИС на предприятии начались в 2002 году с разработки концепции, которая определила вектор дальнейшего развития CALS технологий на предприятии. Следующим этапом по внедрению CALS технологий стало создание материально-технической базы. В течение 2003-2004гг. на предприятии активно велись работы по созданию централизованной структурированной кабельной системы, оборудованию серверных и кроссовых помещений, приобретению серверного оборудования и лицензионного программного обеспечения, особое внимание уделялось вопросам информационной безопасности. Реализация вышеперечисленных подготовительных мероприятий позволила перейти к следующему этапу организации ИИС.
Системообразующую роль в организации интегрированной информационной среды выполняет система управления данными об изделии (PDM). Работы по внедрению PDM системы STEP Suite были начаты в 2005 году.
Одним из базовых объектов в PDM является электронный документ, в том числе электронная структура изделия (ЭСИ). PDM обеспечивает создание электронных документов на основе файлов, разработанных в системах автоматизированного проектирования, присвоение ему статусов и атрибутов, подписание электронной цифровой подписью (ЭЦП), проведение изменений [2].
Формирование архива электронных конструкторских документовосуществлялось последовательно в два этапа. На первом этапе формировался архив электронных растровых копий для изделий, уже имеющих комплект бумажных подлинников конструкторских документов. На втором этапе разработка комплектов подлинников выполняласьдо определенной стадии разработкив электронном виде без оформления бумажных подлинников.
Наиболее сложной задачей внедрения системы электронного конструкторского документооборота является ограниченная нормативная база по его ведению. Изменения, внесенные в 2006г. в ЕСКД, фактически только узаконили существование электронных конструкторских документов, предоставив возможность предприятиям самостоятельно решать вопросы практической реализации электронного документооборота. С другой стороны, действующие стандарты, регламентирующие разработку конструкторской документации, например, стандарты системы постановки изделий на производство, предусматривают только бумажные подлинники. Поэтому в
процессе внедрения электронного документооборота был разработан комплекс стандартов организации, который регламентирует весь процесс создания электронных документов, их согласования и утверждения, учета и внесения изменений в условиях двойного (электронного и бумажного) документооборота.Основное назначение разработанного комплекса стандартов ИПИ состоит в установлении единых правил выполнения, оформления и обращения документов, разрабатываемых в электронном и бумажном виде, которые обеспечивают:
- единообразные способы информационного взаимодействия участников разработки документов в электронном виде;
- применение современных методов и средств при проектировании изделий;
- стандартизацию программных средств, используемых при разработке документов в электронном виде;
- возможность организации безбумажного документооборота.
На первом этапе на основе спецификаций были сформированы ЭСИ изделий, имевших комплект бумажных подлинников и электронных документов на магнитных носителях, выполненных по ГОСТ 28388. Электронная структура изделий формировалась на основе созданных справочников. Справочники электрорадиоизделий (ЭРИ), стандартных изделий и материалов представляют собой ограничительный перечень предприятия, элементы, помещаемые в справочник, в соответствии со стандартом организации проходят обязательное согласование с соответствующими службами предприятия. Далее с каждой деталью (сборочной единицей) ЭСИ связывается комплект электронных документов, который может формироваться двумя способами. Для бумажных документов электронная растровая копия создается в PDM на основе файла, полученного сканированием в единый формат .pdf. Для документов на магнитных носителях, выполненных по ГОСТ 28388 (электронные документы, разработанные и хранящиеся в исходном формате САПР, и, как правило, не имеющие бумажного представления), формируется в PDM восстановленный электронный подлинник на основе файла с магнитного носителя. Электронным растровым копиям в соответствии с ГОСТ 2.104 устанавливается реквизит «Код документа в зависимости от характера использования» «4 - копия» и присваивается статус «Копия верна». Электронным подлинникам, полученным из файлов документов, разработанных по ГОСТ 28388, устанавливается реквизит «Код документа в зависимости от характера использования» «2 - подлинник» и присваивается статус «Восстановлен с подлинника. Верно».
Одним из обязательных реквизитов электронного конструкторского документа является цифровая электронная подпись (ЭЦП).
На основании Федерального закона от 10 января 2002 г. № 1-ФЗ "Об электронной цифровой
подписи" [3] был разработан стандарт организации, действие которого распространяется на электронную цифровую подпись, действующую в рамках системы электронного документооборота PDMStepSuite ОАО «ЦКБА».
Стандарт обеспечивает правовые условия использования электронной цифровой подписи в электронных конструкторских, технологических, программных и других документах, разрабатываемых в электронном виде в системе электронного документооборота PDMStepSuite, при соблюдении которых электронная цифровая подпись в электронном документе признается равнозначной собственноручной подписи в документе на бумажном носителе.
На базе ОАО «ЦКБА» был создан удостоверяющий центр (УД) по выдаче ЭЦП пользователям системы PDMStepSuite. На основании заявки уполномоченный УД создает ключ и сертификат ЭЦП. Создание открытого, закрытого ключа и сертификата ЭЦП осуществляется удостоверяющим центром на основании оформленной электронной заявки, согласование которой выполняется по шаблону электронного согласования. Закрытый ключ подписи выдается пользователю под роспись в журнале, таким образом, сотрудник ассоциируется со своей ЭЦП по собственноручной подписи и серийному номеру сертификата ключа подписи.
С начала 2010 года было принято совместное решение с представительством заказчика оформлять документацию, предназначенную для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии) до присвоения литеры О, только в электронном виде. При этом комплект электронных подлинников для вновь разработанных изделий оформляется по соответствующим шаблонам статусами, заверенными электронными цифровыми подписями,комплект бумажных подлинников оформляется с электронных подлинников, откорректированных по электронным извещениям об изменении, выпущенных по результатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца. Таким образом в результате будут получены комплекты аутентичных электронных и бумажных подлинников в полном соответствии с действующими в настоящее время государственными стандартами.
Электронные подлинники документов помещаются в модуль PDM как ассоциированные с соответствующей деталью (сборочной единицей). В этом случае ЭСИ в системе PDMStepSuite формируется поэтапно, в зависимости от стадии разработки конструкторской документации. Первоначально отделом главного конструктора на основании схемы деления изделия на составные части формируется исходная ЭСИ, состоящая из сборочных единиц, затем схемотехник и/или конструктор формирует состав сборочной единицы, используя справочники ЭРИ, стандартные изделия и материалы в PDM.
Система PSS имеет встроенный модуль управления потоками работ (Workflow), относящийся к классу систем автоматизации процессов на предприятии [4]. Деловой процесс описывается с помощью шаблона, декомпозирующегося на последовательность действий. Система управления потоками работ PDMStepSuiteWorkflow позволяет управлять деловым процессом, запускающимся с помощью шаблона. Процесс состоит из одного или последовательности заданий, в которые на момент выполнения преобразуются действия. В рамках выполнения задания могут быть инициализированы один или несколько процессов, являющихся подпроцессами выполняемого. В выполнении процесса участвуют:
- владелец процесса;
- ответственный за контроль процесса;
- координатор задания;
- исполнитель задания.
Система управления потоками работ PSS Workflow является системой с жестким типом управления движения заданий. Это означает, что все процессы выполняются по утвержденному набору шаблонов, описывающему деловые процессы предприятия.Разработка описаний шаблонов и их утверждение осуществляется в электронном виде. Порядок разработки и утверждения шаблонов процессов определен стандартом организации.
Важной составной частью документооборота является процесс изменения документов. Процесс внесения изменений, как правило, более сложный по сравнению с оформлением подлинника даже при обычном бумажном документообороте, осложняется необходимостью синхронной корректировки двух подлинников. Простое дублирование процессов изменения электронных и бумажных подлинников приведет к усложнению процессов и потере преимуществ электронного документооборота. Решением может быть получение оригиналов бумажных документов, в т.ч. извещений об изменении с согласованных электронных документов с последующим оформлением из них подлинников. При этом количество подписей на бумажном документе должно быть сокращено до минимально установленного нормативными документами, например, по ГОСТ 2.102-68 допускается в качестве подлинника использовать оригинал, завизированный подлинными подписями лиц, разработавших данный документ и ответственных за нормоконтроль. Все согласования электронных конструкторских документов со службами предприятия должны выполняться в электронном виде с использованием подсистем электронной почты и управления потоками работ (Workflow).
Работоспособность сложного процесса синхронного внесения изменений в два комплекта
подлинников невозможна без жесткой регламентации порядка прохождения электронных и бумажных документов в процессе согласования, который может быть обеспечен комплектом шаблонов процессов подсистемы Workflow.
Еще одной особенностью внесения изменений в электронные подлинники является оформление новой версии подлинника при каждом изменении, тогда как бумажный подлинник заменяется, как правило, только при значительных изменениях. Достаточно часто условием согласования и утверждения новой версии документа являются именно правила его введения в действие, например, измененная деталь может быть применена только в следующей серии изделий и не может использоваться в текущем производстве. Наиболее оптимальным в этом случае является согласование новой версии электронного документа и извещения об изменении в одномпроцессе, т.к. разрыв по времени согласования версии документа и извещения об изменении при их достаточно большом количестве увеличит время согласования извещения (повторное рассмотрение ранее утвержденной неактивной версии документа при согласовании извещения).
ЦКБА разрабатывает сложные радиоэлектронные устройства, в комплект конструкторской документации которых входят схемы, чертежи и текстовые документы, поэтому извещения об изменении оформляются, как правило, в виде комплекта извещений. Причем извещения, входящие в комплект, могут оформляться не только разными исполнителями, но и разными подразделениями предприятия.
Например, при внесении изменений в схему электрическую принципиальную, влекущих за собой изменение чертежей деталей и сборочной единицы, порядок оформления комплекта бумажных извещений выполняется в следующем порядке:
- принятие схемотехником/конструктором решения об изменении конструкторской документации;
- оформление и согласование извещений об изменении на документы, разрабатываемые схемотехником;
- оформление и согласование извещений об изменении на документы, разрабатываемые конструктором;
- внесение изменений в конструкторскую документацию;
- контроль внесенных изменений в конструкторскую документацию осуществляется должностными лицами, подписывающими и визирующими извещения об изменении в касающейся их части.
На основании типовой схемы внесения изменений в бумажную конструкторскую
документацию, принятой в ОАО «ЦКБА», был разработан механизм внесения изменений в электронные конструкторские документы в модуле PDM [5] для трех возможных вариантов:
- бумажных подлинников (электронных растровых копий);
- электронных подлинников;
- электронных подлинников и аутентичных бумажных подлинников (электронных растровых копий), полученных на основе электронных подлинников документов.
Результаты выполнения работ по организации системы электронного документооборота, оформленные в виде стандартов предприятия, позволили начать в 2010г. разработку комплектов КД для нескольких изделий по безбумажной технологии.
Помимо организации конструкторского документооборота система электронного документооборота PDMStepSuite позволяет создавать и сопровождать электронный справочник чертежей аттестованных библиотек систем САПР, содержащий электронные чертежи условно-графических обозначений (УГО) и посадочных мест элементов библиотек AltiumDesignerSummer 08 и Schemagee. Библиотеки AltiumDesignerSummer 08 используются для сквозного проектирования печатных плат, а библиотеки Schemagee - для проектирования электрических принципиальных узлов, не содержащих печатный монтаж. Разработка библиотек ведется централизовано администратором библиотек. Этим достигается единообразие УГО элементов на схеме и посадочных мест на печатной плате и соответственно уменьшение вероятности ошибочного создания элементов [6]. Разработан стандарт организации, который устанавливает порядок разработки, проверки и аттестации электронных библиотек. Разработанные библиотеки системы AltiumDesignerSummer 08 имеют свидетельство о государственной регистрации [7].
Также в системе PDMStepSuiteразработаны электронные справочники:
- «Классификатор ЕСКД», предназначенный для упорядочения присвоения обозначений изделиям и (или) документам, разрабатываемым в подразделениях предприятия, с целью предотвращения дублирования обозначений и исключения ошибок при выборе обозначений;
- «Коды причин изменений», который используется для заполнения графы «Код причины изменения» при формировании электронного изменения в системе PSS.
К настоящему времени в архиве БД системы PDMStepSuite содержится более 31 тыс. документов, из них около 21 тыс. конструкторских и ЭСИ изделий содержат более 20000 деталей и сборочных единиц. Архив содержит как растровые копии документов, так и электронные подлинники.
В результате в процессе внедрения системы PDMStepSuite задействовано более 500 пользователей, которые прошли обучение в учебном классе, сформированном на базе центра
информационных технологий предприятия. Библиографический список
[1] Савченко Е.И. Игра идет «по-взрослому». - «CAD/CAM/CAEobserver», 2006, № 5(29).
[2] Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Технология. Методы. Модели. М.: МВМ, 2003.
[3] Об электронной цифровой подписи: федер.закон Рос. Федерации от 10 января 2002 г.№ 1-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации13 декабря 2007 г.//КонсультантПлюс - 2007. -8 ноября
[4] Иванов В.В., Лаптева О.Я., Гудзь Н.В. Согласование электронных конструкторских документов с использованием PDMStepSuite. - М.: Вопросы радиоэлектроники, сер. ОТ, 2008, вып. 2, С. 122-136.
[5] Иванов В.В., Привалова О.А. Проведение изменений электронных документов. - М.: Вопросы радиоэлектроники, сер. ОТ, 2009, вып. 4, С. 128-134.
[6] Привалова О.А. Создание библиотек радиоэлементов в системе проектирования печатных плат PROTEL 2004. - М.: Вопросы радиоэлектроники, сер. ОТ, 2008, вып. 2, С. 117-121.
[7] Электронная база данных для выполнения конструкторских работ в системе Protel: св. 2008620087 Рос. Федерация. Заявка № 2007620421, 5.12.07; зарегистрировано 5.02.08.
Сведения об авторах
Привалова Ольга Алексеевна, ОАО «ЦКБА», начальник бюро электронного документооборота, аспирант Омского государственноготехническогоуниверситета
Музафаров Александр Ринатович, ОАО «ЦКБА», начальник отдела сетевой и технической поддержки
Музафарова Ольга Яковлевна, ОАО «ЦКБА», начальник группы ИПИ
Вольман Виктор Викторович, ОАО «ЦКБА», администратор баз данных I категории
Наумова Наталья Игоревна, ОАО «ЦКБА», инженер III категории
644027, г. Омск-27, Космический проспект, 24а тел.: 8(3812)57-86-96;e-mail: [email protected]
