Как быстро вернуть инвестиции в информационные технологии и заставить их работать
Предпочитаете покупать станки, а не программы?..
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.
…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
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.
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
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.
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;
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
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
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.
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.