Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства в ОАО «СКБ ПА»
С момента образования в 1995 году в ОАО «СКБ ПА» принят генеральный курс на интенсификацию производства посредством автоматизации всего процесса разработки и изготовления продукции. Сегодня стратегия проектирования в конструкторском бюро ориентирована на современную компьютерную технику и программное обеспечение, передовые информационные технологии, создание и существование параллельно с выпускаемой продукцией ее виртуального аналога в виде комплекса компьютерных моделей.
Сотрудничество с «Русской Промышленной Компанией» — поставщиком программного обеспечения, осуществившим внедрение и поддержку ПО, — позволило ОАО «СКБ ПА» подобрать и применять в работе налаженную систему использования программноаппаратных комплексов (рис. 1), объединяющих:
- коммерческие программы;
- программы собственной разработки;
- библиотеку математических моделей;
- проектные методики;
- единые базы данных;
- конструкторскотехнологические блоки;
- средства аппаратной обработки информации для испытательных стендов и станков с ЧПУ.
Рис. 1. Логическая схема единого информационного пространства ОАО «СКБ ПА»
Виртуальное модельное сопровождение является основой информационной системы жизненного цикла продукции в ОАО «СКБ ПА» (разумеется, в рабочей области компании). Структура автоматизации процессов конструкторскотехнологической подготовки производства, изготовления, испытаний и их взаимодействия представлена на рис. 2. Весь процесс разбит на отдельные элементы — автоматизированные рабочие места (АРМ) — по функциональному принципу, что отражает структуру рабочего процесса компании.
Рис. 2. Блок-схема автоматизации ОАО «СКБ ПА»
АРМ «Конструктор»
Задачей конструкторских АРМ является первичное заполнение информационной среды ОАО «СКБ ПА» схемными решениями, трехмерными моделями и двумерными чертежами деталей и сборок, спецификациями и другой конструкторской документацией, необходимой для их изготовления.
Как это происходит? Разработанная в Autodesk Inventor 3Dмодель изделия заносится в систему ведения архива технической документации предприятия и управления данными об изделиях — Search. По двумерным видам, разрезам и сечениям, полученным из Inventor, в CADMECH for AutoCAD согласно ЕСКД оформляется чертеж.
Для сборочных чертежей используются система ведения конструкторских и технологических баз данных IMBASE и средство создания и редактирования спецификаций AVS. IMBASE содержит информацию о стандартных элементах, конструкторскотехнологических блоках, а также покупных изделиях и материалах, разрешенных к применению (имеющихся в наличии, доступных к приобретению, сертифицированных и т.п.). Для оформления технических описаний и другой текстовой документации используется Microsoft Office. Полностью сформированный комплект конструкторской документации заносится в систему документооборота предприятия — Search.
АРМ инженерноконструкторского персонала оснащены современным аппаратным и программным обеспечением: Autodesk Inventor, AutoCAD, MathCAD, Microsim, программными комплексами НПО «ИНТЕРМЕХ»: Search, IMBASE, CADMECH, AVS, ПО собственной разработки и т.д. Посредством последнего реализовано оформление заданий на изготовление разработанной конструкции в производственный отдел.
АРМ «Инженерисследователь»
Конструкторские подразделения тесно сотрудничают с аналитическим отделом, задачей которого является обеспечение математическим моделированием конструкторских и технологических решений, верификация используемых моделей по результатам испытаний.
АРМ «Инженерисследователь» включает комплекс коммерческих программ: MathCAD, MSC.visualNastran 4D, MSC.MARC, Flow3D, Autodesk Inventor, CADMECH, AutoCAD, Search, библиотеку моделей и проектных методик.
В АРМ реализована возможность проведения различных видов расчетов: статических, динамических, тепловых, прочностных, гидромеханических, а также расчетов на вибрацию, шум и др.
На основании разработанной конструктором 3Dмодели, хранящейся в Search, проводится необходимый комплекс модельных исследований в соответствующих программных продуктах. Результаты моделирования также заносятся в Search в качестве пояснительной записки к проекту.
АРМ «Нормоконтроль»
Автоматизированное рабочее место нормоконтролера предназначено для проверки на соответствие ЕСКД, ГОСТ, СТП и другим стандартам без необходимости вывода твердой копии документации (для двумерных чертежей). ПО АРМ включает: Inventor, AutoCAD, CADMECH, IMBASE, Search и ПО собственной разработки DCheck. Применение данного АРМ ускоряет процесс утверждения конструкторской документации.
Нормоконтролер, используя DCheck, анализирует конструкторскую документацию, забирая ее из Search на проверку. После проверки документация возвращается в Search либо с замечаниями номоконтролера, либо с его разрешающей (цифровой) подписью.
АРМ «Регистрация заданий»
Основное назначение работы комплекса направлено на тщательную проверку всего комплекта конструкторской документации, формирование заданий для производственного отдела с последующей регистрацией их в базе данных.
АРМ «Расцеховка»
Задачей АРМ является создание расцеховочных маршрутов с последующей подготовкой заданий на разработку технологий по вновь разработанным изделиям.
АРМ «Нормировщик»
Назначение этого АРМ — расчет трудоемкости изготовления и обработки узлов в механическом цехе; расчет стоимости материала на изделие; расчет производственных мощностей механосборочного цеха; расчет коэффициентов загрузки оборудования по группам. ПО АРМ включает: AutoCAD, CADMECH, IMBASE, Search и ПО собственной разработки.
На основании данных, полученных при проведенных в этом программном комплексе расчетах, оценивается эффективность использования производственных мощностей, предоставляется оперативная информация по загрузке оборудования и выдаются рекомендации по приобретению нового оборудования.
АРМ «Технолог»
При прохождении задания на основании комплекта необходимой конструкторской документации инженертехнолог разрабатывает технологию на каждую деталь изделия, используя, как правило, 3Dмодели (для несложных операций на универсальном оборудовании применяются 2Dчертежи). При отработке технологичности изделий производится взаимодействие технологической службы с аналитическим отделом с целью получения конструкции без нарушения функциональности. Результатом работы АРМ «Технолог» является программа для станка с ЧПУ, которая заносится в базу данных техпроцессов. Наиболее часто применяемые сочетания конструктивных элементов выделяются в отдельные конструкторскотехнологические блоки (КТБ), которые впоследствии заносятся в общую базу данных для использования конструктором при разработке изделий по аналогии с конструктором «Лего». Структура комплекса включает: EdgeCAM, Inventor, AutoCAD, CADMECH, TechCard, IMBASE, Search.
АРМ «Диспетчер»
После создания расцеховки и написания по ней технологий диспетчер посредством АРМ анализирует задание. Сравнивая данные из состава изделия, полученного из Search, и склада готовой продукции, диспетчер формирует задание в производство (АРМ «Цех» — для изготовления деталей) и/или в службу снабжения (АРМ «ПКИ» и АРМ «Склад металла» — для приобретения необходимых комплектующих и материалов).
АРМ «Склад металла»
Назначение этого АРМ — учет поступления, хранения, движения металла в производстве и его списание.
После получения задания на изготовление изделий заведующий складом металла рассчитывает количество, сортамент и номенклатуру необходимого для производства изделий материала, проводит анализ оставшегося на складе металла и, при необходимости, подает задание в службу снабжения на его приобретение.
АРМ «Склад ПКИ»
Назначение АРМ «Склад ПКИ» (покупных комплектующих изделий) — учет поступления, хранения, использования покупных комплектующих изделий в производстве, их списание.
По аналогии с функционированием АРМ «Склад металла» заведующий складом покупных комплектующих изделий рассчитывает количество необходимых для производства покупных комплектующих изделий, проводит анализ оставшегося на складе и, при необходимости, подает задание в службу снабжения на их приобретение.
АРМ «Цех»
Назначение АРМ «Механосборочный цех» — маршрутизация, отслеживание и контроль исполнения изготавливаемых изделий в механосборочном производстве, учет табеля рабочего времени по изделиям, расчет загрузки персонала с предоставлением отчетов в АРМ «Руководитель» и АРМ «Бухгалтерия и ПЭО» (рис. 3).
Рис. 3. Производственный участок
АРМ «Испытатель»
В ходе разработки конструкторской документации изготовленные образцы изделий проходят большой объем различных видов натурных испытаний. Для этого в ОАО «СКБ ПА» создана и успешно функционирует современная испытательная лаборатория (рис. 4), где проводится полный спектр испытаний приборов (приемосдаточные испытания; испытания на ресурс; климатические испытания — на холодоустойчивость, теплоустойчивость, испытания в условиях образования инея и росы; механические испытания — ударо и вибропрочность; при необходимости — специальные испытания).
Рис. 4. Испытательная лаборатория и АРМ «Испытатель»
Испытательная лаборатория проводит испытания приборов в условиях, приближенных к условиям эксплуатации: здесь можно создать и полярный холод, и тропическую жару, и морской туман, и жесткую вибрацию бездорожья.
АРМ «Склад готовой продукции»
Назначение АРМ — учет поступления, хранения и движения всех изготавливаемых в производстве и покупных комплектующих изделий в составе поставки и отгрузки заказчику; проведение оперативного анализа движения материальных ценностей и остатков на складе. Производится финальный учет готовности заданий, а также формирование отчетов для АРМ «Руководитель» и АРМ «Бухгалтерия и ПЭО».
АРМ «Бухгалтерия и ПЭО»
На основании предоставляемой вышеописанными АРМ информации, согласно схеме автоматизации и взаимодействия АРМ, АРМ «Бухгалтерия и ПЭО» формирует сведения о себестоимости продукции, заработной плате сотрудников, обеспечивает взаимодействие финансовой информацией с контрагентами, налоговой и пенсионной госслужбами, предоставляет оперативную финансовую информацию для АРМ «Руководитель».
АРМ «Руководитель»
Формирование политики и общее руководство компанией. Выдача ТЗ на разработку и производство — инициация задачи. Контроль исполнения разработки и производства (поэтапный). Обеспечивает оперативность планирования. Сбор и анализ информации от подчиненных АРМ. ПО АРМ включает: Search, «1C», «Консультант+», ПО собственной разработки (рис. 5).
Рис. 5. АРМ «Руководитель»
Выводы
Средства CAD позволяют ускорить процесс проведения проектных работ; средства CAM — сократить время на производство изделия, средства CAE — уменьшить количество фальшитерационных процессов КТПП; средства PDM и АРМ — сократить время промежуточных операций, формализовать и автоматизировать практически полный цикл — от получения ТЗ на разработку до склада готовой продукции без бумажной волокиты. Использование единого информационного пространства обеспечивает целостность баз данных без необходимости их трансляции.
В итоге комплексное применение полного цикла автоматизации КТПП позволяет существенно повысить эффективность рабочего процесса предприятия.
Безусловно, такая система работы невозможна без обучения персонала. Обучение позволяет плавно и безостановочно внедрять и применять современное программное обеспечение. Использование сетевых и плавающих лицензий минимизирует их необходимое количество по параметру одновременно работающих АРМ.
Экономический эффект очевиден: сокращается необходимость в проведении натурных экспериментов изза увеличения точности методики моделирования за счет снятия ограничений, сокращается время проведения и количество циклов КТПП, а также их стоимость благодаря применению более точных моделей и сокращению экспериментальных доработок.
Подобрать программное обеспечение, а также получить подробные консультации по упомянутым в статье программным продуктам вы можете у специалистов «Русской Промышленной Компании» (www.cad.ru).
