Организация технической подготовки производства под управлением PDM-системы SmarTeam

Николай Дмитриев, Елена Своеволина

Компания «Би Питрон» ведет в настоящее время разработку системы информационной поддержки продукции промышленных предприятий. Система разрабатывается на базе PDM SmarTeam, с учетом требований ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД и отраслевых стандартов. Создаваемая система обеспечивает формирование единого информационного пространства (ЕИП) предприятия, в котором могут решать свои задачи все специалисты, имеющие отношение к данным об изделии на всех этапах жизненного цикла изделия (ЖЦИ). ЕИП предприятия характеризуется единой базой данных (БД), одноразовым вводом информации и возможностью ее использования (без копирования) системой любого подразделения.

В настоящее время разработаны состав и структура информации ЕИП, а также программы, которые обеспечивают информационную поддержку этапов технической подготовки производства.

Существующая разработка выполнена в виде типового проекта, в котором техническая подготовка производства осуществляется в среде ЕИП, а выходная документация соответствует требованиям действующих стандартов ЕСКД и ЕСТД.

Система представлена набором рабочих мест следующих специалистов:

• руководители;
• конструкторы (основного изделия, средств технологического оснащения);
• технологи (разработчики технологических процессов, межцеховых маршрутов, норм расхода материалов);
• разработчики норм трудовых затрат;
• сотрудники отдела стандартизации;
• операторы электронного архива.

Рассмотрим более подробно решение задач на этапах проектирования и технологической подготовки производства (рис. 1).

На этапе проектирования конструкторской документации (КД) система обеспечивает интеграцию с CAD-системами, в которых ведется создание КД изделий основного производства. На сегодняшний день система интегрирована со следующими CAD: SolidWorks, AutoCAD и MDT, Inventor, Solid Edge, MicroStation, Pro/Engineer, Cimatron E. По заказу предприятий может быть выполнена интеграция и с другими CAD.

Интеграция с перечисленными CAD подразумевает:

• запуск CAD-системы из SmarTeam;
• поддержание структуры сборок (сборка создается в CAD, и ее структура переносится в SmarTeam);
• передачу информации о количестве деталей или подсборок в сборке из CAD в SmarTeam;
• передачу атрибутной информации из SmarTeam в основную надпись чертежа, создаваемого в CAD;
• передачу информации (основной надписи чертежа) из CAD в SmarTeam;
• возможность ввода в CAD деталей из БД SmarTeam для их вставки в сборку;
• просмотр CAD-файлов (более 200 форматов) встроенным просмотрщиком SmarTeam, реализующим функции разреза, поворота, расчета массы и моментов инерции и внесения пометок руководителем («красный карандаш»);
• обеспечение параллельной коллективной работы специалистов;
• проектирование «сверху вниз» с двухуровневой детализацией 3D-моделей;
• автоматическое ведение состава изделия по ЕСКД из дерева проекта CAD.

Разработанная система обеспечивает также вывод всех основных документов (спецификаций, ведомостей спецификаций, ведомостей материалов, ведомостей покупных изделий), «разузлование» и поддержку жизненного цикла информации и документации. Кроме того, система работает с КД, проектируемой на кульмане. В этом случае созданная документация сканируется.

После согласования и проверки КД она перемещается в архив, при этом каждый документ получает статус «Утвержден». Одновременно в системе автоматически заводится объект «Архивная папка», в которую работники архива помещают все необходимые учетные данные по ЕСКД для контроля эксплуатации этого документа в электронном виде.

Система позволяет также создать общий электронный архив предприятия. Исходя из ГОСТ 2.501-88 и требований компактного хранения и облегчения ручного поиска подлинников на бумажных носителях поддерживаются следующие схемы создания электронного архива:

• поформатно, в порядке возрастания обозначений документов в пределах каждого формата и кода предприятия-разработчика (схема 1);
• по возрастанию обозначений документов в пределах изделия (проекта) без учета форматов (схема 2).

Обе указанные схемы хранения не соответствуют структуре документации конструкторских и технологических проектов, указанной в спецификациях, поэтому PDM SmarTeam позволяет, кроме указанных выше схем хранения, организовать хранение документации в структуре конструкторских проектов, то есть в тех последовательности и составе, в каких они записаны в спецификациях проектов без сортировки по форматам или по возрастанию обозначений (схема 3).

В любом случае использование той или иной схемы хранения документации на работу системы не влияет, так как компактное хранение информации и механизмы ее поиска не зависят от последовательности обозначений, размеров файлов и форматов документов.

Наличие в БД структурированной информации по составу проекта (изделия) и по составу технологических процессов (ТП), то есть по схеме 3, обеспечивает следующие возможности:

• автоматическое формирование спецификаций, ведомостей спецификаций и ведомостей покупных изделий;
• автоматическое формирование комплектов технологической документации;
• передачу информации проектов в автоматизированные системы управления производством;
• расчеты сводных трудовых и материальных нормативов;
• автоматическое формирование конструкторско-технологических спецификаций на изделия и заказы.

Помимо этого предусмотрены функции, позволяющие выполнить анализ уровней стандартизации и унификации проектов и автоматический анализ длительности подготовки производства.

Состав изделий формируется программным путем, на основании дерева 3D-моделей (полученного из CAD-системы) после его утверждения. Состав изделия может формироваться также при ведении архива по схеме 3. Если 3D CAD не используется, а создание КД осуществляется на кульмане или в 2D CAD, то состав изделия формируется вручную.

Средства, предназначенные для проектирования ТП, представляют собой многопользовательскую систему проектирования, с возможностью заимствования данных, введенных ранее расцеховщиками, расчетчиками норм расхода материалов и другими специалистами. Заимствование информации осуществляется путем создания логических и иерархических связей с ранее созданными объектами.

ТП в системе представлен в виде иерархической структуры, узлами которой являются номера операций и номера переходов, в состав созданных объектов вводят наименования операций, их содержание, оборудование и другие компоненты ТП (рис. 2).

ТП по различным видам обработки для данного изделия могут разрабатываться параллельно несколькими технологами. Существующий механизм позволяет объединять все ТП по методам обработки в единый технологический маршрут (создать сквозной ТП).

Создание ТП осуществляется методом индивидуального проектирования, который заключается в ручной компоновке необходимых последовательностей операций и переходов с использованием имеющихся в системе библиотек. Они содержат списки наименований операций и переходов, перечни применяемого оборудования, приспособлений, режущего, вспомогательного и мерительного инструмента. Индивидуальное проектирование предполагает также возможность использования разработанных ранее ТП в качестве аналогов. При этом проектирование сводится, по существу, к редактированию уже имеющегося ТП.

Каждый новый компонент, введенный любым из разработчиков в «свой» ТП, автоматически добавляется в соответствующую библиотеку и может быть заимствован другим технологом.

Вся необходимая текстовая и текстово-графическая технологическая документация (ТД) по требуемым формам формируется автоматически на основании созданного ТП. По запросу технолога в БД создается объект, все атрибуты которого заполняются автоматически, после чего к нему прикрепляется файл созданного документа. Все технологические документы собираются в комплекты. Для карт эскизов в системе должны быть созданы объекты с прикрепленными файлами эскизов, выполненными в одной из CAD-систем. При проектировании эскизов могут быть заимствованы модели или чертежи изделий, разработанные конструктором. Вывод ТД на печать возможен по одному документу или комплектами. Система поддерживает стандарты ЕСТД, а также допускает возможность настройки на пользовательские форматы документов.

Сформированные таким образом документы могут быть проверены, утверждены и сданы в электронный архив. Для работы с архивом ТД используются функции, аналогичные функциям архива КД.

При необходимости спроектировать и изготовить оснастку или инструмент, технолог создает заказ на ее проектирование, указывая сроки проектирования и отдел, который будет заниматься разработкой. Система формирует карту заказа на требуемую оснастку, после чего в портфель заказов подразделения-проектировщика помещается заказ на проектирование оснастки. Работа над проектом оснастки выполняется аналогично работе над проектом основного производства.

Если в ТП используется оборудование с ЧПУ, то технолог создает заказ на проектирование управляющих программ (УП) обработки деталей. Подразделение, занимающееся проектированием УП, может использовать геометрические модели деталей, разработанные конструктором, или модели с предыдущих операций данного ТП.

Вся информация, полученная в ходе проектирования и технологической подготовки производства изделия, хранится в БД и в дальнейшем может быть передана в системы управления производством MRP/ERP через специальные интерфейсы, имеющиеся в PDM SmarTeam.

В настоящее время ведутся работы по расширению функций системы с учетом остальных этапов ЖЦИ. Важно также, что система является открытой и имеет средства для расширения ее функций силами специалистов предприятия, без необходимости использования языков программирования.

«САПР и графика» 6'2002