Управление справочными данными на современном машиностроительном предприятии

Андрей Андриченко, Никита Щербаков

Проблемы хранения НСИ

Универсальный технологический справочник

Структура классификаторов

Многокритериальный поиск

Подбор по совместимости

Оперативный доступ к данным

Редактирование и пополнение справочников

Интеграция и обмен данными

Работа с документами и коллективная работа

Администрирование и безопасность

Заключение

Ведение нормативно-справочной информации (НСИ) — одна из ключевых задач в обеспечении работы современного предприятия. В данной статье рассказывается об опыте компании АСКОН в организации управления справочными данными машиностроительного производства.

Проблемы хранения НСИ

Справочники и классификаторы средств производства, материалов, товаров, работ — фундамент информационной инфраструктуры предприятия. Автоматизируя отдельные направления своей деятельности, многие компании параллельно эксплуатируют системы от различных поставщиков — как глобальные (ERP, PLM), так и нишевые (CAD, CAM, CAE и т.д.). Каждое из этих приложений, как правило, использует собственный набор справочников и классификаторов.

Поддержание всего объема этой информации в актуальном состоянии — непростая задача. Лицам, ответственным за ведение справочников на предприятии, приходится отслеживать актуальность данных сразу из множества источников, организовывать бизнес­процесс переноса данных, контролировать их взаимную согласованность, полноту и отсутствие дубликатов, обеспечивать отраслевые и корпоративные стандарты именования, атрибутирования и классификации объектов.

Таким образом, раздробленность НСИ представляет собой серьезную проблему для многих предприятий. Наиболее естественным и надежным способом решения этой проблемы может стать построение единой централизованной системы управления справочными данными.

Универсальный технологический справочник

Коллектив разработчиков АСКОН накопил уникальный опыт по созданию и развитию системы управления НСИ для предприятий машиностроения. АСКОН производит комплекс решений для автоматизации конструкторско­технологической подготовки производства (КТПП), в который входят система трехмерного проектирования КОМПАС­3D, система управления инженерными данными ЛОЦМАН:PLM и САПР технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ. За управление НСИ в комплексе отвечает набор специальных компонентов, один из которых — Универсальный технологический справочник (УТС).

Универсальный технологический справочник в комплексе КТПП

За пять лет своего существования УТС прошел эволюцию от простого иерархического классификатора технологических данных до полноценной объектно­реляционной системы управления НСИ. Выпущены четыре коммерческие версии продукта, около 2 тыс. его копий работают в реальных производственных условиях. Среди наших крупнейших заказчиков — ОАО «ПО «Севмаш», ОАО «Российская самолетостроительная корпорация “МиГ”», ЗАО «Вагонмаш» и др.

Предусмотрены два варианта поставки УТС: в качестве самостоятельного приложения — интеллектуального хранилища данных с функциями информационно­поисковой системы и в качестве источника справочных данных для внешних приложений (САПР, PDM, ERP и др.).

С системой поставляются обширные базы данных по машиностроительному оборудованию, станкам, инструментам и материалам, а именно:

• паспортные данные более 2 тыс. моделей оборудования для механообработки, штамповки, термообработки, сварки и др.;
• классификатор технологических операций и переходов;
• около 60 тыс. типоразмеров инструмента;
• более 2 тыс. типоразмеров станочных приспособлений;
• около 300 моделей грузоподъемных приспособлений;
• более 150 марок материала режущей части;
• классификатор профессий;
• около 450 марок смазочно­охлаждающих жидкостей и вспомогательных материалов;
• около 550 моделей средств индивидуальной защиты.

УТС реализует все функции, необходимые для работы с НСИ: поиск, подбор, редактирование и пополнение справочных данных, обмен данными с внешними приложениями.

Ключевые особенности УТС:

• развитые функции поиска в массиве справочной информации;
• ведение неограниченного количества многоуровневых справочников;
• предоставление справочных данных внешним приложениям в объектном виде;
• механизм установления взаимосвязей между объектами справочников;
• импорт, экспорт данных в различные форматы, включая XML;
• коллективная работа с документами;
• разграничение прав доступа и шифрование справочных данных;
• сохранение истории изменений и использования данных;
• настраиваемый пользовательский интерфейс;
• развитые механизмы интеграции с внешними приложениями и многое другое.

В основе УТС лежит объектная модель данных, которая представляет собой логическую надстройку над реляционной СУБД (в настоящее время поддерживаются Microsoft SQL Server, Oracle, InterBase) и позволяет хранить информацию об объектах НСИ вместе с правилами их взаимодействия.

Рассмотрим подробнее основные возможности, которыми обладает система.

Представление справочных данных в УТС

Структура классификаторов

УТС поддерживает иерархическую структуру данных, что позволяет естественным образом выбирать объекты НСИ по их положению в классификаторе. Отдельные справочники организованы в группы и, как правило, имеют от трех до пяти уровней детализации. Справочники, входящие в базовую поставку, опираются на классификацию оборудования, материалов, инструмента и прочего, закрепленную отечественными стандартами. Пользователю предоставляются гибкие инструменты настройки, с помощью которых он может видоизменять имеющиеся и добавлять новые справочники произвольной структуры.

Многокритериальный поиск инструмента и оборудования в УТС

Многокритериальный поиск

УТС обеспечивает многокритериальный поиск справочной информации. Поиск может производиться по всему справочнику или в пределах указанной классификационной группы. В качестве критериев отбора нужного инструмента или оборудования используются значения атрибутов как самих объектов, так и классификационных групп, в которые они входят. Количество применяемых одновременно критериев поиска неограниченно. Параметрам поиска можно присвоить имя и сохранить их для дальнейшего использования.

Фильтрация режущего инструмента по его совместимости с операцией, оборудованием и оснасткой

Подбор по совместимости

Объекты справочных данных в УТС можно искать по наличию у них взаимосвязей с другими объектами.

Например, режущий инструмент резец связан с видом обработки Расточить и видом оборудования Токарные станки. Следовательно, отфильтровав справочник режущего инструмента по этим двум связям, мы получим перечень инструментов, которыми можно точить на токарном станке, — перечень резцов. Результаты применения фильтра сохраняют исходную иерархическую структуру классификатора.

Пользователь может комбинировать фильтры по любым связям, которые имеются в справочниках, и добавлять собственные связи между объектами НСИ. Таким образом, появляется возможность хранить в справочнике знания о взаимодействии объектов.

Визуальный поиск оснастки в справочнике

Оперативный доступ к данным

Система предоставляет несколько способов, ускоряющих доступ пользователя к необходимым справочным данным:

• Избранное — список оборудования, инструмента и других справочных данных, в который пользователь добавляет наиболее часто используемые им объекты. Каждый пользователь УТС имеет свой персональный список Избранное;
• Применяемость — фильтр для отбора только объектов справочных данных, применяемых на данном предприятии. Формируется при внедрении системы;
• визуальный поиск — возможность искать инструменты и оборудование по их внешнему виду в галерее изображений. Изображение в растровом или векторном формате может быть добавлено к любому объекту НСИ.

Редактирование и пополнение справочников

УТС предоставляет широкие возможности по редактированию, пополнению и созданию справочников, позволяющие тонко настроить систему под нужды конкретного предприятия.

В распоряжении администратора данных:

• возможность создания неограниченного количества много­уровневых справочников;
• механизм установления смысловых связей между объектами справочников;
• создание методов на скриптовых языках (VBScript и JavaSript);
• статические, динамические и вычисляемые атрибуты объектов;
• подключение изображений и документов к объектам НСИ.

Применение объектной модели в УТС избавляет пользователя, ответственного за ведение НСИ, от рутинной работы с базой данных на физическом уровне. Всю работу по организации структуры данных берет на себя конфигуратор объектной модели, позволяющий пользователю оперировать общедоступными понятиями: объект, класс, атрибут, метод.

Редактирование структуры справочника

Интеграция и обмен данными

УТС может прозрачно, минуя процедуры экспорта­импорта, обмениваться данными по единому базовому протоколу с любыми специализированными приложениями, способными поддерживать данный протокол. Справочник является поставщиком объектов для внешних приложений: они могут получать полную информацию о любом объекте НСИ, указав только его уникальный идентификатор и имя класса.

УТС предоставляет богатый арсенал средств интеграции: внешним приложениям доступно более 400 API­функций системы.

В УТС предусмотрен универсальный механизм экспорта­импорта данных через файлы формата XML. Он решает целый спектр задач, например:

• синхронизация баз НСИ территориально распределенного предприятия посредством взаимного обмена файлами экспорта;
• гарантированное сохранение сложившейся структуры справочных данных при обновлении версий ПО;
• резервное копирование справочников и их восстановление в случае сбоев;
• выгрузка данных для анализа в специализированные приложения;
• загрузка готовых каталогов оборудования, инструмента, материалов и т.д., предоставляемых их изготовителями.

Поддерживается экспорт­импорт в формат Excel. Это, в частности, дает возможность распределять работу по наполнению справочников между пользователями, не имеющими доступа к УТС, с последующей загрузкой подготовленных массивов данных в систему.

При экспорте возможна выгрузка как всех актуальных данных, так и информации, накопленной или измененной за указанный период.

Обмен данными УТС с внешними приложениями

Работа с документами и коллективная работа

Чтобы информация об оборудовании, инструменте, материале и прочем была наиболее полной, в УТС ко всем объектам можно подключать документы: эскизы, чертежи, 3D­модели, паспорта, технические требования и т.д. Каждый документ может содержать один или несколько файлов различных форматов.

Подключение документа к элементу справочника

Возможности работы с документами весьма широки:

• вызов документов на просмотр и редактирование ассоциированным приложением;
• сохранение предыдущих версий и протоколирование изменений;
• коллективная работа: защита редактируемого документа от изменения другими пользователями (check in/check out);
• хранение документов в базе данных или файловом архиве по выбору пользователя;
• исключение дублирования документов с одинаковым содержанием: при добавлении нового документа проверяется его уникальность, если в системе уже есть идентичный документ, то новый документ не добавляется, а создается ссылка на имеющийся;
• все документы, помещаемые в базу данных, шифруются.

При работе с УТС пользователи могут обмениваться сообщениями с возможностью присоединения файлов и прямых ссылок на объекты справочников. С помощью механизма сообщений на предприятии можно легко организовать процессы формирования и обработки заявок на изменение справочных данных.

Обмен сообщениями в УТС

Администрирование и безопасность

УТС обеспечивает высокий уровень надежности и защиты данных. Ведется история изменения каждого объекта НСИ: фиксируются сведения о проведенном действии, выполнившем его пользователе, времени выполнения.

Производится учет использования справочных данных внешними приложениями. При попытке удаления используемого объекта НСИ система предупреждает об этом пользователя.

Модуль управления пользователями

В системе реализовано управление пользователями на основе ролей, производится разграничение прав доступа к различным уровням информации: группам справочников, отдельным справочникам, классам, атрибутам объектов и методам расчетов.

Регистрация учетных записей пользователей, создание групп пользователей и назначение им привилегий производится в специальном модуле управления пользователями. Модуль позволяет также просматривать журнал действий пользователей и вести учет связанных с пользователями документов. Доступ к элементам данных настраивается в модуле администрирования справочников.

Для поддержания справочных данных предприятия в актуальном состоянии назначается ответственное лицо — администратор НСИ. Работа со справочником не требует от него каких­либо навыков программирования или администрирования баз данных. УТС позволяет администратору уделять все внимание содержательным аспектам ведения НСИ.

Управление доступом групп пользователей к уровням справочников

Заключение

Итак, Универсальный технологический справочник — надежная и полнофункциональная платформа для создания на машиностроительном предприятии единого пространства справочной информации. УТС обеспечивает ведение и поддержку общих справочников и классификаторов средств производства, материалов, товаров, работ, а также знаний о правилах взаимодействия материально­технических объектов. УТС может служить источником справочных данных для всех прикладных систем, работающих на предприятии.

Андрей Андриченко

Канд. техн. наук, руководитель отдела разработки комплекса ТПП, АСКОН.

Никита Щербаков

Cистемный аналитик, АСКОН.

САПР и графика 11`2009