9 - 2006

Как быстро вернуть инвестиции в информационные технологии и заставить их работать

Радислав Бирбраер, Сергей Ефимов, Вячеслав Столповский

Предпочитаете покупать станки, а не программы?..

…Тогда мы едем к вам!

Когда «быстро» значит «лучше»

Умеем работать вместе

Управляем проектом

Что в итоге?

Это не фантастика, сынок.
Почти как в ТВ-рекламе.

Предпочитаете покупать станки, а не программы?..

Руководитель любого предприятия заинтересован в скорейшем возврате инвестиций в современные технологии и оборудование. Если речь идет о станках, то даже просто приобретенные и еще не внедренные они греют душу фактом своего существования в цеху. С информационными технологиями (ИТ) ситуация несколько иная. В российском машиностроении так сложилось, что руководители с некоторой настороженностью инвестируют в них. Всегда есть сомнения, на самом ли деле финансовые вложения приведут к ожидаемому результату, окупятся ли они? Поэтому зачастую программное обеспечение приобретается для решения локальных задач конструкторов и технологов (в расчете на быстрое получение результата), при этом не уделяется должного внимания организации коллективной работы разработчиков, процедурам согласования и внесения изменений. Однако, ограничившись приобретением лишь программных инструментов и не решив задачи организации совместной деятельности всех основных служб предприятия, не стоит всерьез рассчитывать и на повышение эффективности подготовки производства, и на окупаемость инвестиций в ИТ.

В начало В начало

…Тогда мы едем к вам!

Инженерно-консалтинговая компания СОЛВЕР содействует отечественным машиностроительным предприятиям в повышении эффективности их производства  на основе внедрения прогрессивного технологического оборудования и программного обеспечения. Опираясь на большой опыт внедрения систем сквозного параллельного проектирования и подготовки производства на базе программных продуктов американской компании РТС, в этой статье нам хотелось бы сделать акцент на целесообразности комплексного использования САПР Pro/ENGINEER и системы PLM Windchill. Совместное внедрение этих программных продуктов не раз производилось специалистами СОЛВЕР и отлично зарекомендовало себя как по получаемым предприятием-клиентом результатам (повышение эффективности подготовки производства), так и по срокам внедрения, а значит, и по срокам возврата инвестиций. Продемонстрируем это на примере одного из российских предприятий.

Работа с Windchill осуществляется посредством web-браузера, встроенного в интерфейс Pro/ENGINEER Wildfire

Работа с Windchill осуществляется посредством web-браузера, встроенного в интерфейс Pro/ENGINEER Wildfire

Экспериментальный завод научного приборостроения со Специальным конструкторским бюро ЭЗАН (г.Черноголовка) является Федеральным государственным унитарным предприятием, входящим в состав Российской академии наук. Предприятие было основано в 1973 году для обеспечения научно-исследовательских институтов Академии наук и других организаций особо сложным оборудованием и приборами и специализировалось на выпуске высоковакуумных установок, приборов для исследования структуры и химического анализа материалов, а также средств автоматизации и обработки данных. Сегодня ЭЗАН является одним из ведущих российских разработчиков и изготовителей современных аппаратных и программных средств для автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами в энергетике, промышленности и транспорте.

Ранее при участии компании СОЛВЕР на предприятии были выполнены проекты внедрения САПР Pro/ENGINEER и системы PLM Windchill, работа над которыми длилась в целом около года. Сегодня мы имеем возможность взглянуть на результаты произведенных работ. По общему мнению специалистов и руководителей предприятия, основные цели, поставленные в рамках проектов, были достигнуты. В частности, были решены задачи организации совместной работы конструкторов, технологов и нормоконтролеров при разработке новых приборов, повторного использования инженерных данных (например, для создания серий изделий или их модификаций) и многие другие. В предлагаемом материале хотелось бы остановиться на некоторых интересных, на наш взгляд, моментах.

Раньше в ЭЗАН применяли различные системы автоматизированного проектирования, постоянно сталкиваясь с необходимостью повышения производительности работы и трудностями в организации параллельного проектирования. С переходом на программные продукты РТС эти проблемы были успешно решены. За время, прошедшее с начала внедрения, специалистами предприятия спроектированы и запущены в производство десятки новых изделий, а промышленная эксплуатация Pro/ENGINEER и Windchill показала, что именно их совместное использование позволило реально повысить эффективность труда разработчиков. К такому увеличению эффективности привел прежде всего переход от простого локального хранения инженерных данных, находящихся на рабочих местах разработчиков, к корпоративному использованию ВСЕЙ информации об изделии ВСЕМИ участниками процесса создания нового продукта.

В начало В начало

Когда «быстро» значит «лучше»

Одной из сильных сторон комплекса Pro/ENGINEER — Windchill  является возможность его внедрения в весьма сжатые сроки — за 2-3 месяца. Это значит, что за такое время можно улучшить качество разработок, сократить их циклы, снизить расходы (а значит, начать возвращать инвестиции в ИТ). Справедливости ради заметим, что таково заявление самого разработчика данных продуктов — компании PTC, и оно не раз подтверждалось результатами наших внедрений.

Высокая скорость внедрения объясняется тем, что Pro/ENGINEER Wildfire включает инструменты коллективной работы, а Windchill не требует установки дополнительного программного обеспечения на рабочее место специалиста. Пользователю Pro/ENGINEER достаточно зарегистрировать сервер Windchill и приступить к работе. В процессе регистрации автоматически создается рабочая область, а интерфейс Pro/ENGINEER дополняется необходимыми командами Windchill. В ходе работы Windchill осуществляет постоянный контроль над соответствием предварительно определенным правилам системы (конфликты прав доступа, наличие новых версий, соблюдение требований к качеству моделей и т.д.), а в случаях их нарушения система диагностики выдает подробное описание конфликтов и предлагает пути их решения.

Поскольку возможности, входящие в стандартную поставку Windchill, полностью обеспечивают решение всех основных задач управления конструкторско-технологической подготовкой производства, глубокая доработка системы, а значит, и потребности в дополнительных затратах, ресурсах и времени не возникает. Типовая настройка Windchill включает создание структуры архива, подготовку типовых шаблонов (изделий, библиотек, документов, проектов и др.), настройку прав доступа участников проекта и разработку процессов согласования документации.

Удобна также возможность открытия или вставки компонента в конструкцию простым перетаскиванием объекта в окно Pro/ENGINEER. Например, для вставки компонента в сборку достаточно просто перетащить его и указать примерное положение, а система сама на основе установленных правил окончательно определит и зафиксирует его положение.

Огромное значение при внедрении PDM имеет создание прозрачной навигационной структуры хранения данных

 

Огромное значение при внедрении PDM имеет создание прозрачной навигационной структуры хранения данных

 

Огромное значение при внедрении PDM имеет создание прозрачной навигационной структуры хранения данных

Огромное значение при внедрении PDM имеет создание прозрачной навигационной структуры хранения данных

В начало В начало

Умеем работать вместе

Другим важным моментом является совместное использование электронных и механических систем проектирования. В ФГУП ЭЗАН в качестве средства разработки электрических схем и печатных плат применяют систему проектирования электронных устройств Protel 99, в которой создают принципиальные схемы, моделируют работу аналого-цифровых устройств, выполняют трассировку печатных плат и анализируют целостность сигналов.

Одной из причин эффективного совместного использования Protel и Pro/ENGINEER является то, что эти программные комплексы обладают функциональной возможностью двунаправленного ассоциативного обмена информацией о проекте печатной платы. Так, формирование трехмерной модели печатной платы выполняется в формате IDF, который является общемировым стандартом передачи данных между САПР электроники и механики и не зависит от того, какие конкретно системы проектирования используются на предприятии. Технология передачи заключается в генерации файлов, которые дают полное описание трехмерной геометрии печатной платы и ее компонентов и включают информацию об их габаритах, расположении и размерах отверстий, координатах, углах поворота, позиционных обозначениях компонентов и т.д.

Сегодня интегрированный процесс проектирования электронного устройства в ФГУП ЭЗАН выглядит так: принципиальная схема печатной платы разрабатывается в Protel, а затем с помощью Pro/ENGINEER создается модель печатной платы, включающая внешние и внутренние контуры, крепежные отверстия, различные зоны ограничений разводки топологии и расположения электронных компонентов. Преимуществом печатной платы, разработанной в Pro/ENGINEER, является полное исключение ошибок, связанных с ее размещением в самом изделии. Полученный файл передается в Protel, где происходит размещение компонентов и последующая трассировка топологии, после чего проект возвращается в Pro/ENGINEER в качестве трехмерной сборки печатной платы. Поскольку сборка происходит автоматически из компонентов, предварительно определенных в базе Windchill, появляется возможность автоматизированного создания чертежей, спецификаций и различных ведомостей компонентов и, что более важно, автоматической модификации всех данных, полученных в ходе проектирования.

В целом ассоциативный обмен данными о печатной плате между Protel и Pro/ENGINEER позволяет:

•  автоматизировать процесс создания и изменения сборочных чертежей, спецификаций и различных видов перечней компонентов;

•  значительно повысить качество изделия за счет возможности анализа взаимных пересечений компонентов платы в изделии;

•  заметно сократить сроки создания и особенно внесения изменений в документацию;

•  создавать зоны ограничений расположения компонентов и трассировки в контексте сборки с последующей передачей этой информации в САПР электроники;

•  автоматизировать процесс передачи данных в информационные системы предприятия для планирования закупок и производства.

В начало В начало

Управляем проектом

Последний момент, на котором хотелось бы остановиться, — это возможности Windchill по организации работ в рамках проектного управления. Одним из подходов к эффективному использованию Windchill является организация единого проектного пространства для различных участников проекта, которое представляет собой среду для управления информацией и совместного выполнения различных работ по разработке изделий.

Создание проектного пространства основывается на необходимости и возможности использования коллективного опыта и знаний работников предприятия, отраженных в шаблонах проектов. Одним из этапов инициации проекта является формирование проектной группы и назначение исполнителей на соответствующие роли в команде. Проекты, созданные на основе шаблонов, соответствуют корпоративным стандартам, содержат готовые планы-графики, документы, стандартизированные наборы ролей и правила ограничения доступа участников проекта.

Сквозной процесс проектирования электронного устройства: а — принципиальная схема Protel; б — печатная плата Protel;

 

Сквозной процесс проектирования электронного устройства: а — принципиальная схема Protel; б — печатная плата Protel;

 

Сквозной процесс проектирования электронного устройства: а — принципиальная схема Protel; б — печатная плата Protel;

 

Сквозной процесс проектирования электронного устройства: а — принципиальная схема Protel; б — печатная плата Protel;

Сквозной процесс проектирования электронного устройства: а — принципиальная схема Protel; б — печатная плата Protel;
в — трехмерная сборка Pro/ENGINEER; г — комплект документации Windchill

Обычно в процессе выполнения работ необходимо привлекать специалистов, не имеющих доступа к основному архиву данных об изделии. Для получения доступа к данным архива и последующей совместной работы в Windchill существует возможность добавления этих данных в общее проектное пространство. Стоит обратить внимание, что при организации доступа объекты не просто копируются или перемещаются, а меняют свой статус и становятся доступными для чтения или изменения только в контексте проекта.

Для предотвращения различных конфликтов, связанных с совместной работой над одними и теми же объектами, данные, взятые для изменения, защищены от модификации, а на странице свойств объектов отображается информация о том, кем, когда и в какой проект эти данные были переданы.

План-график проекта. «Светофор состояния» (а) и временная шкала (б) позволяют руководителю быстро оценить качество проекта

 

План-график проекта. «Светофор состояния» (а) и временная шкала (б) позволяют руководителю быстро оценить качество проекта

План-график проекта. «Светофор состояния» (а) и временная шкала (б) позволяют руководителю быстро оценить качество проекта

Как известно, качество исполнения проекта в значительной мере зависит от возможностей контроля над выполнением запланированных работ. Windchill предоставляет руководителю проекта инструменты, которые позволяют постоянно отслеживать сроки и качество выполнения проектных заданий.

Самым быстрым и наглядным способом идентификации состояния проекта является его статус, представленный в системе в виде «светофора состояний», отображающего текущее состояние выполнения проекта в цветовом виде. Этот статус автоматически вычисляется для всего проекта на основе статусов входящих в план-график задач исполнителей. В дополнение к статусу проекта руководитель получает информацию об общем объеме выполненных работ, который, так же как и статус, вычисляется автоматически на основе процента выполнения каждой задачи из плана-графика проекта. Кроме того, некоторые суммарные задачи можно внести во временную шкалу (Timeline), которая отображается вместе с планом и делает информацию о ходе выполнения проекта еще более наглядной.

Кроме того, руководителю проекта доступен большой набор различных стандартизованных отчетов, помогающих получить важную информацию о просроченных задачах, работах, имеющих риск невыполнения и т.д., а специальные средства позволяют разрабатывать собственные, специфичные для предприятия отчеты, представляемые в виде различных таблиц или графиков, отображающих различные критерии для всей системы в целом.

Рис. 5. Отчет по незавершенным задачам проекта позволяет быстро оценить объемы и сроки оставшихся работ и оперативно отреагировать на возможные проблемы

Рис. 5. Отчет по незавершенным задачам проекта позволяет быстро оценить объемы и сроки оставшихся работ и оперативно отреагировать на возможные проблемы

В начало В начало

Что в итоге?

Комплексное внедрение системы сквозного параллельного проектирования и подготовки производства Pro/ENGINEER и системы управления жизненным циклом изделия Windchill позволяет повысить эффективность конструкторско-технологической подготовки производства и значительно сократить сроки возврата инвестиций в передовые информационные технологии. Это подтверждается опытом ФГУП ЭЗАН и других передовых российских предприятий, о чем мы продолжим рассказ на страницах одного из ближайших номеров журнала.  


Радислав Бирбраер

Канд. техн. наук, заслуженный изобретатель России, генеральный конструктор инженерно-консалтинговой компании СОЛВЕР.

Сергей Ефимов

Руководитель отдела «Системы управления жизненным циклом изделий» подразделения «САПР и подготовка производства» компании СОЛВЕР.

Вячеслав Столповский

Ведущий специалист службы «Корпоративное развитие» компании СОЛВЕР.

В начало В начало

САПР и графика 9`2006