CC BY
4
Юрий Леднев
начальник управления научно-техническои политики Министерства промышленности Республики Беларусь
Внедрение новейших информационных технологий на предприятиях республики
Сегодня информационные технологии определяют новый уровень управления и организации производства, качество разработки изделий, сроки их постановки на производство, и в конечном итоге — экономику предприятия, а в государственных масштабах — экономику страны.
Высокие технологии, в том числе системы автоматизированного проектирования и производства, являются важнейшей наукоемкой частью деятельности предприятий, подведомственных Министерству промышленности Республики Беларусь. Их использование в производстве становится стратегическим направлением для развития отраслей машиностроения. Это хорошо понимают руководители и специалисты большинства организаций министерства, а такие предприятия, как Минский автомобильный завод, Минский тракторный завод, Белорусский автомобильный завод, НПО «Интеграл» и «Горизонт», Минский моторный завод, ОАО «МПОВТ», ПО «Гомсельмаш», ЗАО «Атлант», ПО «БМЗ» и ряд других, уже используют информационные технологии как механизм достижения конкурентных преимуществ в создании необходимой продукции.
Благодаря их широкомасштабному внедрению сроки разработки и выхода на рынок новой продукции на Белорусском автомобильном и Минском тракторном заводах сократились в 3 раза, на ПО «Гомсельмаш», ОАО «Горизонт» и ПО «Витязь» — в 2 и на ЗАО «Атлант» — в 4 раза.
Именно на базе информационных технологий валообразующими организациями в короткое время были разработаны и поставлены на производство новые машины, семейства, системы и агрегаты для народнохозяйственного комплекса страны. К тому же до 70% сложной, наукоемкой продукции машиностроительного комплекса поставляется на экспорт, что в значительной степени характеризует ее конкурентоспособность.
Дальнейшее развитие работы по информатизации, которые выполнялись организациями Минпрома совместно с ОИПИ НАН Беларуси в рамках отраслевой научно-технической программы «Компьютерные технологии проектирования и производства» в период 2001—2005 гг., получили в Государственной научно-технической программе «Разработка и внедрение в промышленности технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на 2005—2010 годы» (CALS-технологии). Она направлена на создание на базе пилотных проектов единых принципов нормализованных правил интеграции и управления базами данных, этапов разработки, подготовки производства, материального обеспечения, управления производством и маркетинга.
Формирование информационной системы обеспечения производства карьерных самосвалов ранее предусматривалось планом реконструкции Белорусского автомобильного завода в качестве отдельного этапа. Поэтому не случайно это предприятие является одним из инициаторов разработки и основным исполнителем программы CALS-технологий, а также реализует один из пилотных проектов, в рамках которого совместно с ОИПИ НАН Беларуси уже решен ряд важных задач, в частности:
• выполнена типизация основных автоматизированных рабочих мест (АРМ) по службам, занятым в бизнес-процессе «Проектирование продукции»;
• определены приоритетные направления развития программно-аппаратных комплексов;
• разработана схема и спецификация необходимого программно-аппаратного дооснащения рабочих мест и серверного комплекса для проведения опытной эксплуатации электронного документооборота в области проектирования продукции;
• подготовлен перечень нормативных документов, требующих изменения в связи с внедрением электронного документооборота;
• проведен анализ основных бизнес-процессов в рамках конструк-торско-технологической подготовки производства;
22
НАУКА И ИННОВАЦИИ №9(43)_2006
• осуществлена опытная эксплуатация подсистемы конструкторской подготовки производства, в результате чего отработаны проектные решения, позволяющие внедрять безбумажную технологию проектирования продукции в среде электронного документооборота. Кроме работы в рамках Госпрограммы CALS-технологии планируется участие Белорусского автомобильного завода совместно с НАН Беларуси в Программе Союзного государства по освоению, разработке и использованию суперкомпьютерных технологий.
Задачи по выпуску новой техники и наращиванию темпов производства на РУП «МАЗ» решаются путем информатизации процессов управления, проектирования и производства, а также создания сквозной компьютерной технологии, которая позволяет вести все работы на основе единого электронного макета проектируемого объекта. Такой макет не только защищает от многих ошибок субъективного характера и искажений в описании изделия, но и ликвидирует дублирование проектных операций и информации между службами предприятий, а также дает возможность параллельной работы над одним проектом.
Так, первый образец автобуса с облицовкой из стеклопластика МАЗ-256 создан в короткие сроки (чуть более шести месяцев) благодаря разработке вариантов дизайна на основе компоновочных решений и их параллельной взаимоувязки, созданию математических моделей сложных по форме деталей облицовки и интерьера и их использованию для изготовления мастер-моделей на станках с ЧПУ (с применением современных полимерных материалов), возможности виртуального моделирования собираемости и др.
В целом, применение данных технологий обеспечило сокращение сроков создания опытных образцов в 3—5 раз и сроков их освоения в 2—4 раза (при традиционно применявшихся технологиях время от начала проектирования до освоения составляло 7—8 лет).
Сегодня в различных подразделениях РУП «МАЗ» создано около 400 автоматизированных рабочих мест. Для выполнения всего объема сквозного конструкторско-технологического проектирования при переходе на выпуск новой автомобильной техники взамен серийных изделий в период с 2006 по 2010 г. планируется дополнительно установить около 400 АРМ САПР с программным обеспечением Unigraphics, Nastran, Dytran, Patran, Adams и пакетами моделирования технологических процессов литья металлов, пластмасс, горячей ковки, холодной листовой штамповки. В результате предполагается достигнуть 80% автоматизации кон-структорско-технологических работ.
ПО «Витязь» и ОАО «ГОРИЗОНТ» удается конкурировать на рынке бытовой аудио- и видеотехники с ведущими мировыми производителями также благодаря использованию сквозных компьютерных технологий.
В рамках отраслевой научно-технической программы «Компьютерные технологии проектирования и производства» отработана сквозная технология получения пластмассовых деталей для машиностроения, учитывающая особенности различных материалов и процессов литья. В частности, компьютерные программы позволяют проанализировать распределение температур в полости пресс-формы, а также прогнозировать возможные дефекты и
оптимизировать ее конструкцию, в результате чего выпускается комплект конструкторской документации на оптимальную пресс-форму. Параллельно формируется программа изготовления оснастки на станках с ЧПУ, корректность которой также проверяется на компьютере.
Особо следует подчеркнуть, что на этапе разработки проводятся виртуальные испытания, позволяющие до изготовления опытных образцов выявить и устранить «узкие» места в конструкции изделий и оснастки, найти оптимальные решения и исключить целые циклы перепроектирования. При этом сокращаются средства на дорогостоящие натурные испытания и доработку конструкции.
Установка стереолитографии позволяет получить прототип изделия, к примеру корпуса телевизора, практически в процессе проектирования (1 сутки); изготовление пресс-форм на установке вакуумного литья для получения опытной партии занимает 36 часов. Таким образом, в течение нескольких суток можно создать деталь и оценить ее свойства, не прибегая к дорогостоящей оснастке.
Результатом внедрения системы автоматизированного проектирования является не только документация в бумажном и электронном виде, но и рабочие программы изготовления изделий для оборудования с программным управлением. В этом случае практически исключается затратная и долговременная стадия подготовки производства, к примеру изготовления штампов, приспособлений. Не случайно на всех валообразующих предприятиях при их техническом перевооружении первоочередным было внедрение автоматизированных комплексов раскроя, резки листового металла, дыропробивных прессов с ЧПУ и т.д., что позволило получать заготовки и детали сразу после проектирования изделий.
Примером эффективности информационных технологий и творческого сотрудничества специалистов предприятия и академической организации можно назвать реализованный ОИПИ НАН Беларуси инновационный проект «Разработка электронных моделей турбокомпрессора, конструкторской и технологической документации на опытный образец турбокомпрессора». Применение методов и алгоритмов компьютерного моделирования для проектирования корпуса турбины и компрессора, колеса турбины и компрессора турбокомпрессора ТКР9.2 обеспечили повышение его аэродинамичности, технологичности и собираемости. Созданный турбокомпрессор обеспечил двигателю Д245.7 Минского моторного завода выход на показатели экологической безопасности Евро-2.
Расчет и моделирование газодинамических процессов и геометрических параметров конструкции осуществлялся на суперкомпьютере, созданном в результате совместной белорусско-российской программы «Разработка и освоение в серийном производстве семейства моделей высокопроизводительных вычислительных систем с параллельной архитектурой (суперкомпьютеров) и создание прикладных программно-аппаратных комплексов на их основе».
Это только несколько примеров совместной работы производственников и специалистов академических организаций. Ее дальнейшее развитие создаст еще более благоприятные условия для повышения конкурентоспособности отечественной продукции и укрепления национальной безопасности.
№9(43)_2006 НАУКА И ИННОВАЦИИ
23
