Можно ли повысить эффективность проектирования без покупки дополнительного ПО?

Организация работы в Проектно-конструкторском отделе ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» с использованием САПР AutoCAD 2006

П. Шадренков, Е. Ленченков, А. Маневич

Введение

Задачи и проблемы внедрения САПР

План внедрения САПР

Техническое задание на внедрение САПР

Аудит внедрения САПР

Реализация плана внедрения САПР

Единая среда проектирования

Масштабирование состава РГ

Результаты внедрения САПР

Что дальше?

Описание процедуры аудита. Комментарий специалиста

Введение

В свое время переход от ручного проектирования к САПР привел к определенному росту эффективности проектных работ. Но сегодня, когда практически любая проектная организация имеет в своем распоряжении специализированное программное обеспечение, для получения конкурентных преимуществ следует искать иные методы, нежели покупка дополнительных лицензий.

Необходимо научиться максимально эффективно использовать имеющееся ПО, реализуя все возможности постоянно совершенствуемых инструментов. Именно по такому пути пошли в ПКО ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (г.Пермь).

Работы было решено проводить силами сотрудников ПКО под руководством консультантов из компании «ИНФАРС», специалисты которой обладают богатым опытом в области настройки и адаптации САПР, подготовки кадров и разработки оргмероприятий по коллективной работе с современным ПО.

ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» — крупное нефтеперерабатывающее предприятие в составе нефтяной компании «ЛУКОЙЛ». В его структуру входит собственное проектное подразделение, занимающееся проектированием объектов строительства и реконструкции и решающее задачи проектного обеспечения капитальных ремонтов. Базовой графической платформой автоматизации труда проектировщиков является AutoCAD, имеется набор приложений для AutoCAD, а также пакеты расчетных программ.

Задачи и проблемы внедрения САПР

На протяжении достаточно длительного времени использовалась версия AutoCAD 2002, под которую в ПКО были разработаны обширные базы блоков, а также средства адаптации в виде подпрограмм и пользовательских элементов настройки интерфейса.

Несмотря на высокую оснащенность средствами автоматизации, желаемой эффективности работ не наблюдалось, поэтому в конце 2005 года в ПКО было принято решение о переходе к современной версии базовой САПР (на тот момент последней версией был AutoCAD 2006).

За продолжительный период работы в отделе сформировалась лидирующая группа инженеров-конструкторов, из которой была сформирована рабочая группа (РГ) по внедрению AutoCAD 2006. Руководством отдела перед членами РГ была поставлена задача выявить и по возможности устранить проблемные зоны в процессе проектирования, а также разработать технологию проектирования в AutoCAD 2006, максимально используя новые инструменты, которые дает данная САПР, предварительно оценив целесообразность их применения в рамках ПКО

Первым мероприятием по внедрению AutoCAD 2006 в ПКО стало обучение членов РГ в рамках адаптированного под задачи внедрения курса «AutoCAD 2006 Уровень 2». Высокий профессионализм преподавателя, точное понимание задач, поставленных перед рабочей группой внедрения, и качественное обучение стали залогом наиболее полного освоения новых инструментов AutoCAD 2006, что помогло в дальнейшем использовать их в полном объеме и находить новые способы применения имеющегося функционала.

После обучения в соответствии с поставленной задачей рабочая группа проанализировала ситуацию в ПКО, сложившуюся на момент начала внедрения. Были выявлены следующие основные проблемы:

• низкая преемственность данных в ПКД в электронном виде между секторами. Следствием этого была необходимость переработки чертежей, разработанных в других секторах, — их требовалось приводить к виду, удобному для чтения и модификации, соответственно увеличивалось время выполнения проекта, а в некоторых случаях и снижалось его качество;
• низкий уровень контроля создания и использования конструкторских наработок, а также хранения выполненных проектов в электронном виде. Это, в свою очередь, сильно затрудняло (а местами вообще исключало) возможность использования конструкторских наработок других инженеров-конструкторов, поиск выполненных проектов в электронном виде и доступ к ним, что приводило к увеличению времени выполнения проекта, а также к возникновению ошибок в разрабатываемой документации;
• низкий уровень «прозрачности» проектирования: контроль со стороны руководства часто осуществлялся на этапе проверки чертежей на бумаге, а следовательно, возникали ситуации, когда исполнителю приходилось переделывать значительную часть проекта. Руководство далеко не всегда владело оперативной информацией о ходе выполнения проекта;
• процедура календарного планирования проектных работ, как правило, основывалась на экспертной оценке сроков выполнения проектов. Сбор и анализ статистической информации по срокам выполнения проектов был организован плохо.

План внедрения САПР

Рабочей группой был разработан «План внедрения AutoCAD 2006 в ПКО», который можно считать первоначальным базовым планом, по ходу работы претерпевшим некоторые изменения. Приводить базовый план «как есть» не имеет смысла, достаточно сказать, что решение организационных вопросов в нем было сведено к минимуму. Другими словами, базовый план был технически ориентированным.

Следует отметить, что планирование данной работы воспринималось рабочей группой как необходимый элемент внедрения. Планирование должно было определить и обеспечить требуемый порядок проведения мероприятий, а также область ответственности каждого члена рабочей группы. Планирование должно было гарантировать необходимую интенсивность мероприятий, поскольку в таких случаях крайне нежелательно как затягивание процесса, так и торопливость, приводящая к непродуманным действиям.

Техническое задание на внедрение САПР

Рабочей группой ПКО были определены направления для решения вышеперечисленных проблем. Описанные далее пути решения были положены в основу технического задания на внедрение, которое состоит из следующих основных частей:

1. Разработать методику оформления ПКД в электронном виде для всех секторов ПКО.

2. Обеспечить целостность и преемственность данных в файлах чертежей различных секторов: исключить или свести к минимуму редактирование чертежей, разработанных в других секторах.

3. Разработать централизованное хранилище конструкторских наработок, обеспечить разграничение прав доступа к ним, а также механизмы их использования и модификации.

4. Создать централизованное хранилище выполненных проектов в электронном виде, обеспечить разграничение прав доступа к ним, а также синхронизацию с архивом ПКД в бумажном виде.

5. Разработать механизм отслеживания хода выполнения проекта в режиме реального времени. Обеспечить независимость отслеживания хода выполнения проекта от работы над ним исполнителя.

6. Создать средства и механизмы сбора и анализа статистической информации. Обеспечить неразрывность статистической и проектной информации.

На основе проведенного анализа были сформированы принципы построения технологии проектирования:

• максимальное использование возможностей AutoCAD 2006;
• единая организация размещения и применения информации;
• целостность и преемственность проектных данных;
• максимальная централизация и управляемость всех процессов;
• четкость и однозначность утвержденных инструкций и регламентов, описывающих технологию проектных работ;
• гибкость системы, реализующей технологию, а также доступность находящейся в ней информации.

Аудит внедрения САПР

Следующим мероприятием, решающим образом повлиявшим на дальнейший ход работы, стало проведение аудита внедрения САПР AutoCAD 2006. К этой части работ были привлечены специалисты компании «ИНФАРС». Процедура аудита заключалась в оценке использования инструментов AutoCAD 2006, а также механизмов организации коллективной работы в ПКО. Членами РГ и руководством ПКО было отмечено, что аудит внедрения был проведен очень своевременно и качественно, что позволило участникам внедрения проанализировать допущенные ошибки и учесть проблемные зоны в ходе дальнейших мероприятий по внедрению AutoCAD 2006. В процессе аудита консультантами «ИНФАРС» совместно с непосредственными участниками внедрения была проведена большая работа по выявлению и анализу узких мест в создаваемой технологии проектирования в САПР AutoCAD 2006 и выработаны рекомендации по оптимизации работы.

Подробное описание процедуры аудита приведено во врезке.

Реализация плана внедрения САПР

На следующей стадии проекта члены РГ сформировали актуализированный план внедрения, который охватывал более широкий диапазон задач, нежели базовый. Актуализированный план был более конкретным и последовательным, был оформлен как рабочий документ, утвержден начальником ПКО и введен в действие распоряжением по отделу.

Задачи, которые предстояло решить рабочей группе, стали очевидны отнюдь не сразу. Сначала было понимание лишь основных принципов построения системы и некоторая ясность индивидуального подхода к разработке чертежей. Вопросы организации работы отдела, взаимодействия сотрудников ПКО, а также контроля процесса проектирования представлялись смутно. Поставленные задачи постепенно формализовались и отражались в актуализированном плане внедрения, основной составляющей которого стало новое понятие — единая среда проектирования (ЕСП).

Единая среда проектирования

Единая среда проектирования представляет собой совокупность специально созданного общего сетевого ресурса и локальных ресурсов пользователей, объединенных локальной вычислительной сетью. На локальных ресурсах пользователей располагаются:

• клиентские части САПР AutoCAD 2006;
• приложения MS Office;
• средства навигации по файлам и каталогам ЕСП.

Порядок работы с ЕСП в ПКО определен утвержденными инструкциями и регламентами. На общем сетевом ресурсе располагаются две составляющие части ЕСП: проектная и техническая.

Проектная часть ЕСП

В проектную часть ЕСП входит проектно-конструкторская документация (ПКД) в электронном виде, а также вспомогательные системные файлы, требующиеся для обеспечения работы САПР в оптимизированном под нужды ПКО режиме. Особое внимание следует обратить на то, что в качестве средства для организации коллективной работы над проектами были приняты подшивки AutoCAD. Основные составляющие проектной части ЕСП:

• база активных проектов (БАП) — упорядоченное хранилище подшивок проектов, находящихся в разработке инженерами-конструкторами;
• база выполненных проектов (БВП) — упорядоченное хранилище подшивок проектов, выполненных и сданных в архив ПКО инженерами-конструкторами;
• база типовых элементов (БТЭ) — упорядоченное хранилище конструкторских наработок и элементов оформления чертежей.

Описание процедуры аудита. Комментарий специалиста Введение Аудит проводился по инициативе руководства заказчика — Проектно-конструкторского отдела (ПКО) ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». В техническое задание на аудит входило формирование методики внедрения программного продукта AutoCAD 2006 применительно к условиям и характеру деятельности ПКО. Кроме того, были сделаны обоснованные выводы и разработаны рекомендации по оптимизации настроек AutoCAD 2006 на рабочих местах заказчика, касающиеся целесообразности использования функционала черчения, редактирования, инструментов индивидуальной и коллективной работы. Работа проводилась по нескольким этапам.   Обследование предприятия В этой части проводилось обследование предприятия путем непосредственного общения с членами специально организованной рабочей группы (РГ) и работы со специалистами САПР, а также путем прямых наблюдений.   Оценка аппаратно-технической базы На данном этапе производилась оценка аппаратно-технической базы коллективных (сервер, сеть и устройства общего пользования) и индивидуальных ресурсов (ПК конечных пользователей). Была разработана рекомендуемая конфигурация сервера и рабочих мест с учетом специфики и объемов проектно-графических работ в ПКО и планируемых мероприятий по внедрению коллективной работы в среде AutoCAD 2006. Кроме того, конфигурация отражает тот факт, что смена версий AutoCAD на порядок увеличивает системные требования.   Анализ результатов внедрения и оценка их эффективности Анализ результатов внедрения производился путем совещаний с участниками РГ, кроме того, заказчик предоставил определенные документы по внедрению, по которым и был произведен анализ завершенности этапов внедрения, а также оценка эффективности мероприятий, проводимых в рамках внедрения. В отчете по аудиту каждому этапу внедрения была дана оценка в процентах.   Оценка уровня компетентности специалистов (тестирование) Особенностью данного этапа работы является тот факт, что тестирование проводилось среди участников РГ, которые ранее проходили адаптированный под будущие задачи внедрения курс обучения по AutoCAD 2006. Тестирование осуществлялось по разделам индивидуальной работы, коллективной работы и стандартизации путем выполнения конкретных заданий, оценки проектной документации и собеседований с участниками РГ. Далее производилось сравнение показанных результатов с оптимальным уровнем знаний для конкретного подразделения ПКО в соответствии со спецификой выполняемых работ.   Выводы и рекомендации По результатам аудита был составлен отчет, в который были включены следующие материалы: рекомендации по повышению эффективности работы с AutoCAD, выводы и рекомендации по разработке регламентов коллективной и индивидуальной работы, рекомендации по дальнейшему внедрению и масштабированию состава РГ до 100% рабочего коллектива. Повышение эффективности индивидуальной работы участников РГ обеспечивается главным образом за счет повышения показателей всех участников до оптимума ПКО, что достигается путем проведения соответствующих организационных мероприятий. Эффективность коллективной работы в первую очередь определяется наличием руководящих регламентов и инструкций, а ее снижение возможно при отсутствии данных регламентов или при их невыполнении (в случае их наличия). Невыполнение инструкций должно пресекаться в административном порядке. Поскольку на момент проведения аудита регламентов не существовало, то ключевым моментом в повышении эффективности работы в среде AutoCAD 2006 является их создание и внедрение в работу ПКО. Для облегчения восприятия информации и представления в полном объеме этапов прохождения информационного потока был разработан графический алгоритм работы над проектом (см. рисунок), который следует рассматривать как рекомендацию к разработке комплекса соответствующих организационных мероприятий. Алгоритм работы над проектом Заключение В процессе аудита были выявлены недочеты и локализованы узкие места, имевшие место при внедрении AutoCAD 2006 в ПКО. После анализа полученных данных были сделаны обоснованные выводы и предложены рекомендации по оптимизации применения указанного программного средства на рабочих местах, по целесообразности использования функционала индивидуальной и коллективной работы, а также меры по потенциальному улучшению технологии проектирования в среде AutoCAD 2006. В качестве организационных мер, призванных способствовать повышению эффективности применения AutoCAD 2006, было предложено разработать ряд регламентов с учетом специфики проектного документооборота ПКО: регламент работы с базой типовых элементов, регламент работы с базой выполненных проектов, регламент работы с базой активных проектов, регламент именования листов и чертежей (может быть частью одного из вышеперечисленных регламентов). Ответственным за разработку регламентов было предложено назначить инженера САПР при непосредственном участии руководства ПКО и полномочного представителя «ИНФАРС».

Техническая часть ЕСП

В техническую часть ЕСП включена вся информация, необходимая для поддержания работоспособности ЕСП и обеспечения соответствия выпускаемой ПКД (как в электронном, так и в бумажном виде) требованиям ГОСТов, а также разработанным в ПКО стандартам.

Основной составляющей технической части ЕСП является система стандартов ПКО — совокупность файлов нормоконтроля (НК) ПКО и секторов, обеспечивающих выпуск ПКД в электронном виде, который соответствует стандартам, определенным в нормативной документации, а также разработанным и утвержденным в ПКО. В файле НК содержится информация о слоях, стандартизованных размерных и текстовых стилях и другие сведения, необходимые для поддержания стандартизации оформления ПКД.

Взаимодействие компонентов системы стандартов осуществляется следующим образом: к файлам НК секторов прикреплен файл НК ПКО, при изменении файла НК ПКО в файлах НК секторов автоматически появляется уведомление о наличии расхождений с файлом НК ПКО и предлагается провести процедуру нормоконтроля. Аналогично осуществляется связь файлов НК секторов с файлами шаблонов чертежей: к файлам шаблонов прикрепляется соответствующий файл НК сектора. Таким образом, когда инженер-конструктор начинает работу с чертежом в ЕСП (то есть создает новый лист — файл формата DWG в подшивке AutoCAD), этот чертеж уже связан с системой стандартов ПКО. Разрывать данную связь путем отключения файла стандарта, причем на любом уровне данной системы, запрещается.

Еще одной особенностью системы стандартов ЕСП является использование стандартизованных шаблонов, созданных на основе файла стандартов сектора. Основное их отличие — наличие оформленного в соответствии с требованиями ГОСТов листа и штампа основной надписи.

Шаблоны чертежей тесно связаны с подшивками проектов. Связь заключается в управлении атрибутивной информацией листа каждого чертежа из подшивки: в штампах шаблонов чертежей присутствуют специальные объекты, называемые полями, которые могут ссылаться на определенные свойства как файла чертежа, так и подшивки, в которой они находятся (рис. 1). Это очень удобно, поскольку избавляет инженера-конструктора от массы рутинных операций, а также дает возможность контролирующим проект лицам просматривать атрибутивную информацию о проекте без открытия подшивки и ее листов, что в конечном счете ускоряет работу.

Рис. 1. Типовой штамп основной надписи с полями

 

При помощи полей также обеспечивается ассоциативная связь между объектами чертежа и значениями в таблицах, что позволяет получать динамически обновляемые спецификации (рис. 2). Кроме того, при помощи полей осуществляются вычисления в таблицах в автоматическом режиме.

Рис. 2. Фрагмент чертежа с таблицами

Наконец, последней частью системы стандартов ЕСП являются инструментальные палитры (рис. 3) — коллективный ресурс типовых блоков и элементов оформления документации. Использование палитр позволяет унифицировать данные из локальных баз проектировщиков и привести их к единому стандарту, а также обеспечить доступ к этим данным для любого участника проекта. Наполнение хранилища данных для палитр осуществляется централизованно, и проектировщики имеют доступ только на чтение, что исключает возможность изменения стандартизованного наполнения.

Рис. 3. Одна из инструментальных палитр

Особо следует отметить, что коллективная работа над проектом осуществляется при помощи подшивок AutoCAD (рис. 4), что позволяет унифицировать и значительно ускорить такие рутинные операции, как создание листов в БАП, пакетная печать и публикация, подключение внешних ссылок. Использование подшивок также помогает контролирующему лицу отследить статус того или иного чертежа, общее время работы над данным документом и другую информацию подобного рода. Применение подшивок полезно как при последовательном, так и при параллельном выполнении проектных работ.

Рис. 4. Подшивка одной из стадий проекта

Одним из этапов будущего развития ЕСП видится частичный или полный переход на безбумажную процедуру согласования документации с заказчиком и отделом НК при помощи средств Design Review (ранее DWF Composer). Передача файлов будет осуществляться в формате DWF.

Неотъемлемой составляющей технической части ЕСП является служебный раздел — набор объектов, предназначенных для обеспечения полноценного функционирования ЕСП. Вот некоторые из этих объектов:

• программы на языке AutoLISP;
• разработанные в ПКО объекты AutoCAD (например, новые типы линий);
• настройки пользовательских профилей и интерфейсов;
• утвержденные в ПКО инструкции и регламенты работы в единой среде проектирования.

Организационно-методическая документация

В ходе разработки ЕСП организация процесса проектирования претерпела некоторые изменения — главным образом за счет ввода в действие документации, регламентирующей процесс проектирования в ЕСП. В ПКО были введены следующие документы:

• «Рабочая инструкция инженера-конструктора по работе в ЕСП»;
• «Рабочая инструкция инженера САПР по работе в ЕСП»;
• «Рабочая инструкция ответственного в секторе по работе в ЕСП»;
• «Рабочая инструкция начальника сектора по работе в ЕСП»;
• «Регламент работы с системой стандартов в ЕСП»;
• «Регламент работы с шаблонами чертежей в ЕСП»;
• «Регламент работы с подшивками проектов в ЕСП»;
• «Регламент работы с базами активных и выполненных проектов»;
• «Регламент работы с базой типовых элементов в ЕСП»;
• «Описание ЕСП».

Необходимо отметить, что процесс разработки документации оказался самым трудным. Тем не менее все осознавали важность этой работы и стремились всячески помочь в разработке инструкций и регламентов.

Роли работающих в ЕСП

Были определены так называемые роли в ЕСП: ответственный в секторе по работе в ЕСП, инженер САПР, инженер-конструктор, начальник сектора, главный специалист — те люди, которые выполняют конкретные задачи в ЕСП. Таким образом, в комплексе (по административно-штатной структуре и структуре ЕСП) в ПКО образовалась некая матричная организационная структура. Например, вопросы административного подчинения регламентируют должностные инструкции, а вопросы взаимодействия при работе в ЕСП — рабочая инструкция по работе в ЕСП.

Масштабирование состава РГ

Отдельным вопросом внедрения AutoCAD 2006 являлось обучение пользователей и последующее их введение в состав РГ (масштабирование РГ).

На опыте обучения первой группы была отработана методика комплексного обучения сотрудников:

• этап 1 — базовое обучение возможностям AutoCAD 2006. Курс «AutoCAD 2006. Уровень 2» проводился силами ЗАО «Инфарс» с отрывом сотрудников от проектной работы. Длительность курса — 40 ч;
• этап 2 — самостоятельное дообучение сотрудников, прошедших базовый курс обучения, на своих рабочих местах под руководством членов РГ внедрения. Данный этап уже предусматривал выполнение проектов в AutoCAD 2006, но работникам выделялось свободное время в объеме, достаточном для освоения новой программы. Большое значение придавалось семинарам-совещаниям в рамках учебной группы, где формулировались возникающие проблемы, осуществлялся поиск путей их решения, а также обсуждались вопросы, касающиеся использования инструментов AutoCAD 2006. Длительность периода дообучения составляет около 3 недель и зависит от состава группы обучения;
• этап 3 — обучение порядку работы в ЕСП, изучение ее структуры, инструкций и регламентов; осуществлялся членами рабочей группы внедрения. Длительность — от одного до трех рабочих дней в зависимости от состава группы обучения.

Таким образом, по окончании обучения мы получаем специалиста, полностью готового к работе в ЕСП, который способен эффективно использовать инструменты AutoCAD 2006.

Результаты внедрения САПР

В настоящее время работа по созданию ЕСП находится на конечном этапе — сейчас заканчивается процесс ввода ее в эксплуатацию: утверждение документации и решение некоторых проблем, некритичных для работоспособности ЕСП.

В ходе работы над ЕСП выявились способы повышения производительности труда сотрудников ПКО:

• централизация и применение БТЭ при разработке проекта;
• осуществление календарного планирования руководством секторов с учетом применения объектов из БТЭ;
• целостность и преемственность проектных данных между секторами ПКО;
• централизация и применение архива проектов в электронном виде;
• увеличение прозрачности проектирования за счет инструментов контроля данного процесса в режиме реального времени.

Конечно же, не все в процессе внедрения AutoCAD 2006 и разработки ЕСП проходило гладко. Так, серьезной оказалась проблема аппаратного обеспечения: к окончанию базового курса обучения отдельным пользователям не успевали обновлять компьютеры до необходимой конфигурации. Определенные сложности также возникли с организацией сетевых ресурсов.

Еще одной проблемой стало одновременное проведение процессов обучения и разработки ЕСП: иногда получалось так, что люди, не являвшиеся членами рабочей группы и не прошедшие дополнительный курс обучения, принимали участие в разработке или тестировании тех или иных компонентов ЕСП.

Что дальше?

В дальнейшем ЕСП должна получить развитие в виде автоматизации некоторых рутинных операций, определенных в регламентах по работе с ней путем написания программ-утилит на языках AutoLISP, Visual Basic или др. Например, автоматизации подвергнется процесс создания структуры каталогов проекта и процедуры нормоконтроля.

Вообще, если попытаться оценить стратегическую роль ЕСП в процессе комплексной автоматизации ПКО, то можно прийти к выводу, что разработка ЕСП в ПКО — это стадия реинжиниринга бизнес-процессов разработки проектно-конструкторской документации, а также ее хранения.

Рекомендации, выработанные консультантами компании «ИНФАРС», оказались своевременными и полезными, и участники проекта оценили неформальный подход к решению проблем их организации. Но особенно хочется отметить однозначно позитивную тенденцию в ПКО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» — сотрудники, не входившие в начале проекта в рабочую группу, стали активными участниками внедрения, проявив настоящую заинтересованность в результате проекта. Внедрение AutoCAD продолжается!

САПР и графика 4`2007