Качество технологической документации — основа качества и конкурентоспособности изделия

Василий Крюков, Алексей Макаров-Землянский, Александр Тришкин

Важнейшие аспекты подготовки технологической документации

Этапы адаптации системы

Проектирование технологической документации

Нормирование на основе макропереходов

Перед заводами России, активизирующими сегодня свое производство, ставятся задачи ускоренной разработки технологической документации. Степень проработанности и форма представления ее должна соответствовать гарантиям качества выпускаемой продукции и требованиям российских ГОСТов, международным стандартам оформления документации. Это же необходимо и для расширения производства — освоения выпуска новых изделий.

В общей цепи жизненного цикла изделия проектирование технологического маршрута играет важнейшую роль. От своевременности его разработки, а значит, от высокой производительности, качества и достоверности информации в нем в значительной степени зависит, будет ли изделие изготовлено вовремя и насколько оно будет соответствовать требованиям заказчика.

На наш взгляд, важнейшими задачами САПР ТП являются:

• повышение качества технологической документации, обеспечение полноты информации, соответствие ее справочникам предприятия, что является необходимым и достаточным условием использования данных технологической системы корпоративной системой предприятия в целом;
• уменьшение трудоемкости и сокращение сроков технологической подготовки производства (ТПП);
• машинный архив проектной документации;
• безбумажный документооборот в сети ЭВМ;
• интеграция с системами конструкторской подготовки производства и управления предприятием;
• настройка на любые формы проектных документов;
• работа с графическими документами;
• работа с нормативно-справочной информацией;
• представление знаний в табличной и алгоритмической формах;
• ввод в промышленную эксплуатацию в течение недели;
• возможность непрерывного повышения уровня автоматизации за счет пополнения базы данных и знаний.
• Назначение базы данных технологических маршрутов:
• формирование подетального плана производства по цехам и участкам;
• расчет суммарной трудоемкости изготовления изделия по цехам и участкам;
• расчет расценок изготовления изделия;
• оперативное календарное планирование;
• расчет и анализ себестоимости изготовления изделия;
• оценка эффективности изготовления изделия по различным вариантам;
• расчет производственных мощностей и т.д.

Кроме того, технологическая система обязательно должна быть лишь звеном в цепи интегрированных систем автоматизации управления предприятием: технолог должен в максимальном объеме воспользоваться информацией о составе изделия (спецификации) и графической информацией из конструкторской САПР, а результат работы технолога — маршрут изготовления изделия — должен быть доступен системе АСУП, а также может быть использован для решения задачи оперативно-календарного планирования производства.

Этих целей можно достичь с помощью программно-методического комплекса, созданного в московском технологическом университете «Станкин» и имеющего опыт 20-летнего внедрения на десятках предприятий России в качестве системы автоматизированного технологического проектирования. В майском номере «САПР и графика» в статье «Повышение эффективности ERP-систем на российских предприятиях» приводились данные о внедрении системы и интеграции ее с информационными системами управления предприятием.

ПМК «ТЕМП» через генерацию форм технологической документации и наполнение баз данных и баз знаний адаптируется к условиям конкретного предприятия.

Система построена на основе принципов универсальности и открытости и в короткие сроки адаптируется к различным специализациям технологического проектирования: механообработка, штамповка, сборка-сварка, нанесение лакокрасочных покрытий и т.д.

Самой высокой эффективности при внедрении можно достичь благодаря аккумуляции технологических алгоритмов любой сложности — формированию процедур на предметном макроязыке с последующим использованием их при разработке новых технологических документов.

Для того чтобы убедиться, насколько удачно данный программно-методический комплекс подойдет вашему предприятию, предлагается провести опытную эксплуатацию системы на примере разработки технологической документации наиболее актуальной и сложнопроектируемой на сегодняшний день.

Важнейшие аспекты подготовки технологической документации

Многие САПР ТП разрабатывались не технологами, а программистами, что наложило ограничения на алгоритм разработки. Это, например, специализированные «узконастроенные» системы (под определенное производство, а зачастую и операцию). На наш взгляд, это является изначально громоздким и неправильным. Представьте себе, что в пакете Microsoft Word было бы множество редакторов: для писем, для факсов, для таблиц и так далее. Это было бы безусловно удобно для человека, который, например, готовит письма и только, но для остальных — совершенно неприемлемо. То же самое относится и к системам другого класса, где окончательно оформленный техпроцесс можно увидеть только при печати, и править что-либо в нем — значит исключить данную информацию с точки зрения ее дальнейшего использования в системе.

Для успешного решения с помощью интегрированных информационных систем (ИС) целого ряда сложных задач планирования и управления необходимо использовать достоверные технологические маршруты, а укрупненное представление результатов планирования (уровня рабочих центров или моделей оборудования) нужно уточнять через расчет производственного расписания до формирования сменно-суточного задания на каждое рабочее место.

Возможность передачи данных технологических маршрутов в подсистему планирования и управления производством информационной системы (ИС) потребовала проведения исследований. На базе ООО «ТопС Интегратор Систем» по договоренности с ОАО «МОВЕН» были выполнены работы по конвертированию производственно-технологической информации из САПР ТП «ТЕМП» в подсистему планирования и управления производством E-PAS международного программного комплекса автоматизации предприятий Exact Globe for Windows.

Этапы адаптации системы

После установки системы в ее состав входят:

• Диспетчер — средство управления процессом проектирования. Это головной компонент ПМК «ТЕМП», который запускается первым и через «Главное меню» обеспечивает вызов остальных функций;
• Генератор форм документов — средство создания новых форм проектных документов. «Генератор» позволяет составлять описание формы («макета») проектного документа (ПД), контролировать его и записывать в «Библиотеку макетов». Благодаря «Генератору» ПМК «ТЕМП» может настраиваться потребителем на специальные для него условия без привлечения разработчиков ПМК;
• Технологический редактор — около 150 специализированных команд работы с разноформатными строками технологических документов, возможность создания пользователем технологических макропереходов и макрокоманд;
• Архив — средство для организации и ведения архива проектной документации: запись ПД из карты в архив, чтение ПД из архива в карту, формирование выборочного каталога ПД, удовлетворяющих запросу пользователя, просмотр каталога ПД;
• Анализатор — информационно-поисковая система технологического назначения. Поиск инструмента, оборудования, оснастки и другой информации осуществляется в разделе базы знаний системы — «Классификаторе»;
• Классификатор — это хранилище сведений о средствах производства (инструменте, оборудовании, заготовках и т.п.). Анализатор обеспечивает поиск нужного средства производства (СП) в классификаторе и встраивает обозначения найденных СП в указанные пользователем места формируемого документа;
• Эксперт — выполнение процедур предметного макроязыка. Эксперт реализует режим автоматического проектирования на основе технологических алгоритмов, заложенных в базу знаний ПМК «ТЕМП». Технологические алгоритмы формируются в специализированном редакторе и записываются в архив или в библиотеку;
• Комплекс нормативно-справочных таблиц — возможность хранить знания в форме таблиц принятия решений и использовать их при проектировании с различной степенью автоматизации вплоть до автоматического проектирования;
• Печатник — средство печати отдельных документов и комплектов технологической документации, содержащейся в архиве;
• Администратор БД — средство администратора базы данных, которое обеспечивает работу по сопровождению БД (Архива, Классификатора и т.д.);
• Библиотека форм документов — около 400 форм документов (маршрутно-операционные карты, ведомости оснастки, оборудования, титульные листы и т.д.);
• Классификатор ГОСТ: режущий инструмент, средства измерения, вспомогательные приспособления — 406 таблиц, 174 иллюстрации.

Повышение степени автоматизации достигается за счет различных этапов ее адаптации к конкретным производственным условиям (см. табл. 1).

Проектирование технологической документации на основе групповых спецификаций

Основной продукцией ОАО «МОВЕН» являются радиальные и осевые вентиляторы. На данном предприятии на основе базы групповых спецификаций (табл. 2) и базы материалов производится автоматизированное нормирование расхода материалов, после чего становится возможной генерация полуфабрикатов технологических процессов.

Окончательное проектирование технологической документации с одновременным нормированием трудоемкости производится в автоматизированном режиме на основе таблиц типовых операций, переходов, оборудования и оснастки, что является необходимым и достаточным для выхода на расчет производственного расписания.

На рисунке показан результат генерации ТП на основе групповой спецификации и нормирования расхода материалов. Выделены параметры, автоматически полученные при генерации.

Нормирование на основе макропереходов

Автоматизированное нормирование осуществляется по переходам, макропереходам или по методике, связанной с данной операцией целиком. В первых двух случаях Т_шт по операции является суммой Т_шт всех переходов данной операции.

При нормировании должна присутствовать возможность проектировать ТП не только попереходно, но и на основе таблицы «макропереходов». Макропереходы — это формируемая технологом определенная последовательность элементарных переходов. В табл. 3 представлен пример формирования макроперехода «Фрезерование габаритов» на основе четырех элементарных переходов.

***

Внедрение любой системы автоматизированного проектирования целесообразно только в тесном взаимодействии с другими модулями ИС. В масштабах предприятия САПР ТП должна быть источником достоверных и целостных данных о технологии изготовления изделия. В то же время для ее успешного функционирования необходимо максимально воспользоваться базами данных, сформированными в рамках предприятия.

Процесс адаптации и внедрения такой системы достаточно быстро позволяет ощутить ее эффективность: технолог не создает новые документы, а продолжает работу над уже частично сформированными ТП.

Высокая степень интегрированности достигается, как правило, постепенно. Главное — уже на первом этапе внедрения дать возможность пользователю проектировать, хранить и печатать документацию, создаваемую в диалоговом режиме и пока не с самой сильной степенью автоматизации.

Постепенное приближение к автоматическому проектированию — сложный творческий процесс. Именно он дает максимальный эффект от внедрения САПР ТП и ИС в целом. Именно в тесном взаимодействии интегрированных модулей открываются принципиально новые возможности автоматизированного проектирования, которое выполняет все большее количество функций, оставляя человеку самые трудно формализуемые, творческие этапы проектирования.

«САПР и графика» 7'2000