CC BY
39
УДК 43
Черепанов Никита Владимирович
кандидат технических наук,
ведущий специалист НПО им. С.А. Лавочкина
Nikita V. Cherepanov
Candidate of Technical Sciences,
the leading expert of NGO of S. A. Lavochkin
Проблемы и особенности внедрения систем информатизации на машиностроительных предприятиях в современных условиях
Problems and features of introduction of systems of information at the machine-building enterprises in modern conditions
Аннотация. В статье рассматриваются основные проблемы внедрения систем информатизации, систем машинной графики и систем управления данными об изделиях на машиностроительных предприятиях опытного производства и поэтапный переход с бумажной технологии разработки проектно-конструкторских документов на безбумажную, а также особенности выбора программных средств информатизации для предприятий опытного производства.
Ключевые слова: информатизация, этапы разработки, система управления данными об изделии, конструкторская документация, опытное производство.
Abstract. In article the basic problems of introduction of systems of information, systems machine schedules and control systems of data about products at the machine-building enterprises of pilot production and stage-by-stage transition from paper technology of development of design documents on paperless, and, also, features of a choice of software of information for the enterprises of pilot production are considered.
Keywords: information, development cycles, Product Data Management, the design documentation, pilot production.
Одним из главных направлений информатизации на машиностроительных предприятиях является внедрение систем управления проектно-конструкторскими и технологическими работами.
Как известно, составляющими этого направления являются комплекс графических пакетов 2-D и 3-D машинной графики и системы управления данными об изделиях (PDM-системы).
Рассмотрим основные проблемы внедрения указанных систем.
Принимая решение о стратегии работ по внедрению, необходимо учитывать задел в программных средствах пакетов машинной графики, требования заказчиков к пакетам, существующие базы данных по материалам, трудоёмкостям, требования к технологической оснастке и технологическим документам. Необходимо также учитывать требования к документации и этапам разработки изделий. Так, при разработке проектов высокотехнологичной техники необходимо учитывать требования по этапам и порядке разработки изделий, определённые в специальном документе Правительства и принятые приказом по соответствующему министерству. Необходимо учитывать наличие бумажных документов на определённых этапах разработки проектов и обеспечение полного комплекта бумажной документации по изделиям с его передачей в специализированные организации для долговременного хранения.
В соответствии с этим внедряемые системы информатизации должны обеспечивать как разработку электронных моделей, так и обеспечение выпуска и прохождения бумажных документов с контролем идентичности эти двух видов документов.
Исторически сложившаяся практика разработки электронных видов конструкторских документов базируется в настоящее время на использовании графических пакетов AutoCad для выпуска конструкторской документации, SolidWorks для разработки 3-D моделей деталей и простых сборок, CATIA или NX для сложных сборок или всего изделия целиком. Выбор пакетов машинной графики также определяется и требованиями зарубежных заказчиков. Например, Европейское Космическое Агентство в определённых проектах требует представление моделей конструкции в пакете CATIA.
Разрабатываемая конструкторская документация является основой формирования конструкторской спецификации - основного документа, определяющего состав изделия, его структуру и масса-инерционные характеристики. Спецификация является основой для работы технологических, экономических служб, подготовки производства и сопровождает изделие почти на всём его жизненном цикле. Она определяет состав и структуру изделия. Без спецификации невозможно проведение нормирования, закупок материалов, оценки надёжности и т.п. В западных системах информатизации аналогичный документ определяется как bill of materials (BOM) (ведомость материалов), включающий список сырья, материалов, узлов, промежуточных сборок, компонентов, частей и количества каждого из наименований, необходимых для производства конечных продуктов, но не определяет структуру изделия. Формы представления спецификации и BOM также различаются.
Программные продукты, поддерживающие компьютерное проектирование - CAD/CAM/PDM — в настоящее время достигли значительного уровня. Необходимость информатизации всех этапов проектирования, подготовки производства, выпуска продукции в рамках
единого решения по управлению предприятием является объективной необходимостью [3, 4].
Главной проблемой внедрения западных систем тяжелого уровня является неполная приспособленность их к разработке и выпуску конструкторско-технологической документации в соответствии с существующими в настоящее время в России и соответствующих отраслях требованиями к прохождению, учёту, форме и видам отчетности.
Внедрение сложных систем информатизации требует перестройки бизнес-процессов, оснащения производственных мощностей оборудованием с ЧПУ, соответствующей подготовки персонала и серьезных материальных затрат. В этой ситуации очень сложно иметь на предприятии набор систем от одного производителя, построенных на одном ядре и с единым форматом данных.
Более того, сами предприятия понимают, что в настоящее время ни один из поставщиков комплексных систем тяжелого класса не может предложить оптимального решения по всем направлениям производства за приемлемые деньги и с реальным сроком окупаемости инвестиций. Необходимо учитывать и стоимость владения западными тяжёлыми системами - порядка 12-15% от стоимости программного продукта ежегодно.
Поэтому предприятия пытаются подобрать оптимальное соотношение двухуровневых систем и сталкиваются уже с другой проблемой, в частности, совместимости данных, либо пытаются внедрять выбранные или навязанные тяжёлые системы, не учитывая существующих требований к документации или значительно занижая возможности внедряемых систем.
В настоящее время около 85-90% задач проектирования, разработки и выпуска документации обеспечивается существующими на предприятии системами лёгкого и среднего уровня, остальные 10-15% - системами тяжелого уровня.
Провалы проектов внедрения систем информатизации в значительной мере определяются не столько действиями интегратора, сколько самого заказчика. Маловероятно успешное завершение проекта, если на предприятии не создается инфраструктура, необходимая для масштабного внедрения систем информатизации, либо нет или не используется специализированное структурное подразделение, координирующее этот процесс.
Предприятие часто не готово либо не имеет средств производить реинжиниринг своих бизнес-процессов и отходить от существующих технологий работы. Достаточно сложно бывает совместить выполнение производственных планов с массовым переобучением персонала, либо проводится обучение новым системам, но продолжаются работы на старых системах с привычной технологией работы.
Отдельные предприятия рассматривают использование аутсорсинга для внедрения и эксплуатации информационных систем, но его применение для предприятий нецелесообразно ввиду того, что специалисты по
внедрению должны хорошо знать конструктивные и технологические особенности разработки и изготовления изделий большой сложности и особенности производственной базы предприятия. Поэтому внедрение необходимо проводить силами собственного подразделения информатизации, привлекая сторонних исполнителей только как специалистов по внедряемому ПО. Разработку внедряемых конкретных процессов прохождения, сбора и обработки информации на предприятии необходимо проводить своими силами на основе знаний единства проектно-производственных процессов и информационных технологий.
Большое значение имеет наличие во внедряемых системах баз данных по материалам, нормативам времени, формам документации в соответствии с требованиями к конструкторской документации и планированию производства, без чего невозможно начинать эксплуатацию информационных систем. А разработка таких баз данных занимает годы, что сводит на нет преимущества внедрения самих информационных систем. Западные системы информатизации как раз не имеют таких баз, адекватных российскому производству, в то же время российские и белорусские PDM-системы имеют обширные заделы по таким базам.
Другой особенностью внедрения информационных систем является поддержание существующих на предприятии процессов и соответствующих им подразделений разработки проектов и изготовления конструкции. Так, необходимы модули материального нормирования и модули трудового нормирования со своими методами расчётов нормативов и базами данных, свойственных конкретному предприятию, которые отсутствуют в западных системах.
При разработке технологической документации необходимо учитывать, что машиностроительные предприятия высокотехнологических уникальных разовых изделий являются предприятиями опытного производства и поэтому технологическая документация разрабатывается по форме и содержанию в соответствии с этим производством. Кроме того, необходимо обеспечение единой нормативной базы данных по материалам, оснастке и единство использования спецификации по изделию. Западные системы не имеют соответствующего модуля технологического обеспечения и предлагают подключение внешних систем, которые требуется совмещать с этими системами информатизации, что приводит к нестыковкам в информационных процессах и различиях в базах данных по материалам, процессам и т.д.
Российские и белорусские PDM-системы лишены такого недостатка, так как в их состав входят, как единая составляющая, специализированные модули по технологии, нормированию, единые базы данных, наличие форм документов в соответствии с нормативными требованиями и ориентированные на существующие на предприятии особенности технологической подготовки производства [2].
Основными направлениями политики в области развития научно-технического и производственного потенциала информатизации являются:
- поддержка национальных разработок, имеющих фундаментальные научные результаты мирового уровня;
- содействие внедрению программно-технических продуктов отечественной разработки в области информатизации в производственные процессы;
- обеспечение конкурсного отбора исполнителей государственных заказов по созданию информационных систем с приоритетом отечественных.
Система обеспечения информационной безопасности должна предусматривать защиту данных, созданных в западных программных комплексах для изделий с соответствующим уровнем закрытости и сертификацию этих программных комплексов Федеральной службой по техническому и экспортному контролю.
На данный момент система ЛОЦМАН:PLM — единственная система управления инженерными данными со встроенными средствами защиты от несанкционированного доступа к информации, сертифицированная ФСТЭК России [1].
Сертификат выдан ФСТЭК по результатам комплексного тестирования, проведенного специалистами ОАО «Государственный испытательный сертификационный центр программных средств вычислительной техники» и свидетельствует о полном соответствии ЛОЦМАН:PLM 4-му уровню контроля не декларированных возможностей согласно регламенту Гостехкомиссии РФ «Защита от несанкционированного доступа к информации и о полном соответствии ЛОЦМАН:PLM 5-му классу защищенности в соответствии с требованиями руководящего документа «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от несанкционированного доступа к информации» (Гостехкомиссия России, 1992 г.).
К сожалению, на предприятиях, кроме производственных интересов при внедрении систем информатизации, существует определённая тенденция, базирующаяся на принятии агрессивной внедренческой политики западных организаций, приводящих к монополизации на отдельных предприятиях и отраслях, и исключению других интересных продуктов менее значимых фирм. И в таком случае руководство делает выбор систем для внедрения без детального и профессионального анализа предлагаемых решений.
В настоящее время необходимо вернуться к открытости программных продуктов, к интеграции с программными продуктами независимых разработчиков и третьих фирм.
Литература
1. Агишев В., Драган В., Магасумов В. и др. Внедрение ЛОЦМАН:PLM в конструкторских подразделениях Компании «ОЗНА» в интеграции с системой управления предприятием // САПР и графика. 2011. № 9. - С. 38-42.
2. Потапович А. Решения ИНТЕРМЕХ для комплексной автоматизации КТПП// САПР и графика. 2011. № 11. - С. 89-92.
3. Садовников Д., Афанасьев В. Основные проблемы внедрения систем управления проектными данными // САПР и графика. 2012. № 2. - С. 75-77.
4. Шиловицкий О. Multi-CAD и PDM - тупик? [Электронный ресурс]. 17 февраля 2012 - Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15052
References:
1. Agishev V., Dragan V., Magasumov V. i dr. Vnedrenie LOCMAN:PLM v konstruktorskih podrazdeleniyah Kompanii «OZNA» v integracii s sistemoj upravleniya predpriyatiya // SAPR i grafika. 2011. № 9. - Р. 38-42.
2. Potapovich A. Resheniya INTERMEH dlya kompleksnoj avtomatizacii KTPP // SAPR i grafika. 2011. № 11. - Р. 89-92.
3. Sadovnikov D., Afanas'ev V. Osnovnye problemy vnedreniya sistem upravleniyaproektnymi dannymi //SAPR i grafika. 2012. № 2. - Р. 75-77.
4. Shilovitckij O. Multi-CAD и PDM - tupik? [E'lektronnyj resurs]. 17 fevralya 2012 - Rezhim dostupa: http://isicad. ru/ru/articles.php?article_num =15052
