К вопросу обоснования инвестиционных проектов САПР

Илья Холкин, Константин Куванов

Теория вопроса

План организационно-технических мероприятий по автоматизации конструкторско-технологических служб предприятия на 2009 год

Цели и задачи (результаты)

Ресурсы

Эффект

Наш страх перед катастрофой лишь увеличивает ее вероятность.
Бертран Рассел

Сегодня в условиях нестабильной финансовой ситуации многие ИT-специалисты сталкиваются с трудностями представления планов и проектов автоматизации. Вроде бы цели и задачи всем ясны и все со всем согласны, однако проекты внедрения замораживаются на неопределенный срок. Одной из причин такого развития событий может быть недостаточная проработка проекта внедрения, нечеткая формулировка целей или отсутствие видимого эффекта.

Постановка нечетких целей по принципу «вперед к светлому будущему», непонимание способов повышения эффективности бизнес-процессов в итоге влекут за собой не только разочарования, но и нерациональное расходование ресурсов предприятия — финансовых, производственных, временных, интеллектуальных и др. В конечном счете это приводит к непониманию руководством целесообразности финансирования тех или иных ИT-проектов.

В данной ситуации, как никогда, нужна выверенная, продуманная ИT-политика, в том числе и в вопросах САПР, направленная на повышение эффективности производства. Осуществлять такую политику нужно в короткие сроки, с оптимальными инвестициями и достижением результата с измеримостью достигнутой цели на количественном уровне.

При представлении проектов внедрения не менее важным является вопрос взаимопонимания между различными уровнями управления предприятием, а отсутствие единого формата изложения сути проектов не способствует улучшению понимания поставленных целей.

В данной статье авторы предлагают один из способов представления (моделирования) проектов внедрения САПР по модели S.C.O.R.E. на примере небольшого машиностроительного предприятия.

Теория вопроса

Модель S.C.O.R.E. была разработана в 1987 году Робертом Дилтсом и Тоддом Эпстином. Она определяет элементы, необходимые для эффективной организации и представления информации о любом изменении. Модель S.C.O.R.E. дает возможность фокусировать внимание при сборе информации на ее определенных аспектах, указывая оптимальный путь работы, позволяющий за минимальное количество времени и шагов эффективно продвигаться к поставленной цели или производить изменения. Основные элементы модели S.C.O.R.E. приведены в табл. 1 и на рис. 1.

Модель S.C.O.R.E.

Таблица 1

Рассмотрим основные структурные элементы модели S.C.O.R.E.:

• симптомы — видимые признаки текущего проблемного состояния;
• причины — факторы, определяющие возникновение симптомов.

Причины и симптомы вместе образуют «Проблемное состояние».

• результаты — цели, описывающие желаемое состояние, которое должно прийти на смену проблемному состоянию;
• эффекты — долговременные следствия достижения результатов.

Эффекты вместе с результатами составляют «Желаемое состояние».

• ресурсы — элементы, отвечающие за устранение симптомов и причин и достижение результатов и эффектов.

А теперь переходим к практике. Попробуем описать проект обновления программного обеспечения на небольшом машиностроительном предприятии. Речь пойдет о переходе, например, с Autodesk Inventor Series 10 на Autodesk Inventor Professional 2009.

План организационно-технических мероприятий по автоматизации конструкторско-технологических служб предприятия на 2009 год

Симптомы (причины)

Предприятие специализируется на проектировании и производстве гидро- и электроприводов для специальной и гражданской техники, систем управления мобильными объектами, систем стабилизации и наведения, информационно-управляющих систем, мобильных робототехнических комплексов, систем управления объектами в металлургической и нефтегазовой отраслях.

На предприятии работы по автоматизации ведутся с 1996 года. На данный момент имеется развитая локальная вычислительная сеть, подразделения полностью оснащены компьютерной и оргтехникой. В эксплуатации находится 35 автоматизированных рабочих мест (АРМ) конструкторов и технологов, оснащенных программными продуктами Autodesk Inventor Series 10. Всё проектирование и технологическая подготовка ведется в программах Autodesk Inventor 10 и AutoCAD 2006. Для хранения и организации коллективной работы с электронной конструкторско-технологической документацией (КТД) на предприятии используется программный продукт Search 8.2. Все пользователи прошли необходимое обучение по используемым программным продуктам и имеют большой опыт работы.

Анализ, проведенный специалистами САПР, выявил узкие места, тормозящие процесс проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства.

Потребность в сокращении длительности цикла проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства

Конкурентным преимуществом предприятия является осуществление проектных работ и подготовка к серийному производству с высоким качеством и в кратчайшие сроки.

В технологическом цикле работы по компоновке конечного изделия занимают более 25% от общего времени выполнения проекта. Отчасти это связано с ограниченным функционалом используемого программного продукта. В состав электрогидравлических систем управления входит большое количество трубопроводов, шлангов, жгутов, электронных модулей управления, печатных плат, датчиков и т.д. Проектирование и компоновка этих элементов стандартными средствами Autodesk Inventor 10 затруднительны, что неизбежно приводит к потерям времени.

Одним из условий заказчиков является выполнение требований к оформлению конструкторской документации в соответствии с ЕСКД. Однако стандартные средства Autodesk Inventor 10 не позволяют эффективно решить эту задачу. В настоящий момент проектирование изделий и получение чертежных видов производится в Autodesk Inventor 10, а оформление и проведение изменений в КД — в графическом редакторе AutoCAD  2006, оснащенном библиотеками программы CADMECH. Основным недостатком такого решения является нарушение ассоциативной связи между 3D-моделью и чертежом, что неминуемо повышает риск появления ошибок в документации и увеличения сроков проектирования.

Отсутствие достоверных данных о конструктивном содержании 3D-модели изделия

На предприятии исторически сложилось и документально закреплено в нормативной документации, что подлинником является бумажный вариант КД, а оригиналом — двумерный чертеж, хранящийся в электронном архиве Search. 3D-модель изделия не наделена никаким статусом. Конструктор, проводя изменения в двумерной электронной документации, может не внести их в трехмерную модель ввиду своей загруженности или элементарной забывчивости. Такой подход не дает полной уверенности ни технологу, использующему 3D-модель для написания управляющих программ для станков с ЧПУ, ни инженеру-расчетчику, использующему 3D-модель для проведения виртуальных испытаний, в конструктивной достоверности 3D-модели.

Цели и задачи (результаты)

Целью плана организационно-технических мероприятий (ОТМ) является повышение эффективности конструкторско-технологической подготовки производства за счет:

• снижения временных затрат на проектирование и подготовку производства;
• повышения производительности труда и ликвидации роста числа инженерно-технических работников, занятых в проектировании и подготовке производства;
• повышения качества разработки технической документации;
• унификации и стандартизации методов проектирования.

Для достижения цели необходимо реализовать следующие задачи:

• заключить с компанией-поставщиком договор на поставку программного обеспечения Autodesk Inventor Professional 2009;
• инсталлировать программное обеспечение Autodesk Inventor Professional 2009 на сервере и АРМ пользователей;
• провести обучение персонала работе с программным обеспечением Autodesk Inventor Professional 2009;
• внести ряд изменений в нормативную документацию, регламентирующую работу инженерно-технических служб предприятия;
• сформировать единую централизованную базу стандартных и унифицированных элементов.

Каждое предприятие является уникальным. Приведенные авторами цели и задачи имеют смысл лишь для конкретно рассматриваемого предприятия. Но в любом случае цели и задачи проекта не должны расходиться со стратегическими целями предприятия или противоречить им.

Ресурсы

Грамотное описание ресурсов является одним из наиболее важных моментов в представлении проектов САПР. Зачастую многие аспекты предстоящей работы по автоматизации остаются за кадром. Это может привести к повышению рисков недостижения поставленной цели и ожидаемых эффектов. В связи с этим авторы предлагают основываться на теории классификации и видах обеспечения САПР.

Можно выделить следующие основные ресурсы, задействованные в реализации проектов САПР:

• методическое и лингвистическое обеспечение — инструкции пользователей по работе с новым программным продуктом; положения и правила сдачи, хранения и проведения изменений в электронном архиве; стандарты предприятия; паспорт системы, описывающий состав системы и структуру безопасности, основные термины и определения;
• математическое обеспечение — методы проектирования, методики и алгоритмы расчетов, процессы создания и согласования документации;
• программное и техническое обеспечение — переход на новую, усовершенствованную и более производительную версию программного обеспечения (переход с Autodesk Inventor Series 10 на Autodesk Inventor Professional 2009). Реализация возможности подключения работников подразделений к локальной вычислительной сети и оснащение современной компьютерной техникой;
• информационное обеспечение — наполнение системы справочной информацией. Формирование базы стандартных и унифицированных элементов;
• организационное обеспечение;
• административный ресурс — поддержка проекта руководством предприятия и заинтересованность в достижении целей проекта главных специалистов и руководителей подразделений;
• временной ресурс — план работ по реализации проекта САПР с этапами (при необходимости) и временными границами;
• границы проекта — перечень всех подразделений предприятия (и/или ответственных лиц), задействованных в реализации проекта САПР.

В различных проектах и на разных предприятиях степень привлечения тех или иных ресурсов может существенно различаться. Например, в одном случае основной упор следует сделать на административный и программный ресурс, а в другом  — на методическое и информационное обеспечение. Авторы считают, что рассматривать в проекте необходимо все ресурсы, а привлекать — только необходимые.

Эффект

Данный раздел является наиболее сложным в описании, но в то же время наиболее важным. Эффект от внедрения систем автоматизированного проектирования обычно сложно оценить в количественном выражении. Но по возможности это необходимо делать для того, чтобы превратить проект внедрения САПР из дорогой игрушки в реальный бизнес-план предприятия. Наличие количественных показателей эффективности дополнительно стимулирует команду внедрения к достижению намеченных целей, а руководству дает возможность оценить успешность/неуспешность проекта в целом.

В конкретном плане ОТМ эффективность достигается за счет следующих показателей:

• повышение качества оформления КТД на 15%;
• сокращение сроков проектных работ на 11%;
• улучшение условий труда и повышение заинтересованности сотрудников за счет применения современных информационных технологий;
• благодаря улучшенным средствам обработки крупных сборок Autodesk Inventor Professional 2009 позволяет работать с большими изделиями без видимого снижения общей производительности и модернизации компьютерного парка.

Как и в предыдущих разделах, эффекты для каждого конкретного предприятия будут индивидуальными.

Все вышесказанное было направлено на достижение одной из важнейших стратегических целей — доказать, что информационные технологии и САПР могут приносить ощутимый эффект, только являясь неотъемлемой частью бизнеса предприятия.

Получить подробные консультации и демо-версии упомянутых в статье программных продуктов можно у специалистов «Русской Промышленной Компании».

САПР и графика 5`2009