Особенности создания системы управления электронным архивом технической документации на базе PDM-системы

Олег Ульянин, Евгений Абакумов, Юрий Бармаков

Выбор PDM-системы

Организация учета и обработки подлинников в ОТД

Организация разработки электронных документов

Заключение

В результате деятельности любой организации, занимающейся проектированием изделий, формируются и постоянно пополняются архивы проектной, конструкторской и технологической документации. Процесс проектирования изделий носит циклический характер, неизбежен поиск и возврат к результатам, полученным в прошлом, что делает возможным применение наработанного опыта. При этом возникает необходимость в интеграции результатов работы всех используемых на предприятии САПР в единую систему для того, чтобы, во-первых, упорядочить знания о документах и выстроить их иерархию, а во-вторых, решить многочисленные практические задачи работы с документами для их эффективного поиска, использования и хранения. Создание автоматизированной системы управления электронным архивом технической документации (АСУ ЭАТД) на базе PDM-системы предполагает решение этих проб-лем и является важной и актуальной задачей.

В настоящей статье отражены вопросы практического внедрения электронного архива технической документации во ВНИИ автоматики им. Н.Л. Духова, представляющего собой крупное приборостроительное предприятие, в состав которого входят научно-исследовательский и конструкторский комплекс, опытное и серийное производство разрабатываемых изделий.

С 2004 года во ВНИИА создается корпоративная информационно­управляющая система (КИУС), предназначенная для использования при проектировании, испытаниях, изготовлении и серийном сопровождении разрабатываемых изделий и их компонентов, включая применение для управления (планирования, учета и контроля) их разработкой и производством. Одним из важных компонентов создаваемой на предприятии КИУС является АСУ ЭАТД, основу которой составляет PDM-система.

Выбор PDM-системы

В 2002-2005 годах во ВНИИА проводились работы по проверке функциональных возможностей ряда PDM/PLM-систем, таких как Windchill (фирма PTC, США), PDM STEP Suite (НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», Россия) и Search (фирма «Интермех», Республика Беларусь).

Во время проверки функциональных возможностей PDM/PLM-систем на выбранных изделиях были выполнены работы по:

• имитации процессов разработки и утверждения электронной конструкторской документации (КД);
• созданию маршрутов подписания электронной КД;
• имитации процессов согласования и утверждения электронной КД;
• имитации процессов изменения утвержденной электронной КД.

Анализ проверки функциональных возможностей показал, что по функциональности системы являются во многом одинаковыми, хотя и реализуют их по-разному. Различия между системами в основном касаются поддержки интеграции с приложениями САПР. В результате проделанной работы выяснилось, что наиболее полно условиям нашего предприятия соответствует система Search.

Основными причинами выбора системы Search стали:

• возможность регистрации в архиве информации о технических документах, выполненных на бумажных носителях, и обеспечения взаимосогласованного функционирования электронного и традиционных архивов;
• достаточно большой набор API-функций, позволяющих предприятию самостоятельно разрабатывать приложения, дополняющие функционал системы;
• оперативная связь с разработчиками системы, позволяющая быстро устранять возникающие проблемы и дорабатывать систему под наши требования;
• интеграция с основными машиностроительными САПР, эксплуатируемыми во ВНИИА (AutoCAD и Pro/ENGINEER);
• разрабатываемая фирмой интеграция с электротехнической САПР Mentor Graphics, эксплуатируемой во ВНИИА.

Организация учета и обработки подлинников в ОТД

Экспериментальная эксплуатация системы Search показала, что эта система не учитывает специфику, связанную с регистрацией и обработкой документов в отделе технической документации (ОТД) в соответствии со стандартами ЕСКД и конкретными условиями предприятия, а именно необходимость:

• регистрации и обработки информации о подлинниках технических документов независимо от формы их исполнения:

- традиционная бумажная,

- электронная, подписанная ЭЦП должностных лиц,

- в виде документа, записанного на электронный носитель и снабженного удостоверяющим листом с подписями должностных лиц;

• регистрации и обработки альбомов технической документации;
• регистрации и обработки информации об извещениях об изменении;
• учета выданных ОТД копий технической документации подразделениям предприятия;
• учета аннулированных технических документов и альбомов;
• учета рабочих копий технических документов;
• учета местонахождения подлинников, выданных для изготовления копий и дубликатов, внесения изменений, восстановления их при износе;
• учета разосланных копий технической документации внешним организациям;
• регистрации технической документации и извещений об изменении, присланных из внешних организаций, с учетом применяемости их в изделиях.

Проведенный анализ других PDM/PLM-систем, имеющихся на отечественном рынке, показал, что ни одна из систем, представленных на рынке, не отвечает этим требованиям. А ведь при проектировании изделий этап учета и обработки подлинников документов является важнейшим заключительным этапом конструкторско-технологической подготовки производства, так как все службы предприятия в своей работе используют только те документы, которыми их обеспечивает ОТД.

Классификация конструкторской документации

В отделе технической документации ВНИИА более 15 лет функционирует в промышленном режиме автоматизированная система регистрации и учета утвержденной технической документации, разработанная на платформе СУБД Foxpro 2.0. Эта система удовлетворяет все потребности, связанные с автоматизацией учета и обработки документов в бумажной форме и документов, выполненных на электронных носителях.

В настоящее время в институте возникла потребность в хранении электронных документов, подписанных ЭЦП, управлении процессами изменения, согласования и утверждения электронной документации, одновременной работе с электронными документами неограниченного количества пользователей, которую действующая система не обеспечивает.

Текущее состояние работы с технической документацией характеризуется следующими особенностями:

• необходимость сокращения времени обработки подлинников;
• достаточно большой объем принимаемых на хранение подлинников (в среднем около 17-18 тыс. документов, выпускаемых за год);
• довольно большой объем проводимых изменений подлинников (в среднем около 4-5 тыс. извещений об изменении, выпускаемых за год);
• достаточно большой объем хранимых подлинников (более 350 тыс. единиц хранения).

Эти особенности обусловливают всё возрастающие требования к процессам обработки подлинников технических документов, которые могут быть удовлетворены за счет автоматизации этих процессов и предоставления большинству сотрудников института непосредственного доступа к техническим документам в электронной форме, хранящимся в единой базе данных, управляемой PDM/PLM-системой.

С учетом всего вышеизложенного было принято решение идти по пути самостоятельной разработки в составе АСУ ЭАТД подсистемы «Учет технической документации», интегрированной с системой Search (с использованием API-функций, предоставляемых фирмой — разработчиком системы).

Подсистема «Учет технической документации» включает весь функционал эксплуатируемой в ОТД системы на базе СУРБД Foxpro 2.0, дополняет недостающими функциями и в перспективе должна заменить ее. А интеграция подсистемы «Учет технической документации» с системой Search обеспечивает:

• сохранение информации о технических документах в бумажной форме в электронной картотеке системы Search в виде электронных карточек документов с заполненными реквизитами (в том числе по применяемости и месту хранения бумажного подлинника и его учтенных копий);
• хранение электронных технических документов, подписанных ЭЦП должностных лиц, в электронном архиве утвержденной документации системы Search;
• регистрацию и обработку информации о подлинниках технических документов независимо от формы их исполнения;
• возможность одновременной работы с картотекой и электронными документами неограниченного количества пользователей.

В настоящее время указанная подсистема находится в разработке, а отдельные ее части проходят приемо-сдаточные испытания перед началом ее опытной эксплуатации в ОТД.

После получения ОТД возможности регистрировать и обрабатывать документы независимо от формы их выполнения, а информацию сохранять непосредственно в базе данных PDM-системы будут созданы предпосылки для перехода к следующим этапам, а именно к хранению в PDM-системе электронных документов, разработанных в различных САПР и используемых в институте, к отработке применения ЭЦП и внедрению электронного технического документооборота.

Организация разработки электронных документов

Процесс перевода КД в электронный вид достаточно трудоемок и требует больших временных затрат. Поэтому целесообразно определить приоритеты очередности перевода КД в электронный вид, выделив наиболее нужные и часто используемые документы. Анализ структуры конструкторских документов, выпускаемых при разработке изделий, показал, что всю документацию можно условно разделить на четыре группы в зависимости от ее нужности и частоты использования:

• документы, постоянно применяемые при разработке изделия, в которые вносятся изменения в процессе разработки;
• документы информационно­справочного характера, в которые вносятся изменения в процессе разработки;
• документы, однократно используемые в качестве источника информации;
• документы, выполняющие сопроводительную функцию.

Удобнее всего представить классификацию конструкторской документации в форме таблицы.

Как видно из таблицы, в первую очередь в электронной форме необходимо иметь документы I и II групп, так как они постоянно используются различными подразделениями и службами института при разработке изделия.

Наиболее информативными документами из I группы являются спецификация и сборочный чертеж, так как при их разработке в электронной форме появляется возможность получить информацию об электронной структуре и составе изделия в целом и автоматически сформировать некоторые документы, такие как ведомость спецификаций, ведомость покупных изделий и т.п.

Обязательным условием для эффективной разработки электронных спецификаций является использование справочной конструкторско-технологической базы данных, содержащей сведения о применяемых материалах, стандартных и покупных изделиях, используемых в процессе проектирования изделия. Наличие такой базы данных исключает большое количество ошибок и сокращает номенклатуру применяемых материалов, стандартных и покупных изделий.

Перевод в электронный вид любых видов чертежей важен, но на начальном этапе нецелесо-образен из-за большой трудоемкости и дополнительных временных затрат, связанных с повторной разработкой в САПР ранее утвержденного документа, выпущенного в бумажной форме.

Перевод в электронный вид чертежей целесообразно делать после первичной отработки КД в производстве (например, перед присвоением литеры «О»). Но при этом необходимо решить вопросы подписания, согласования и утверждения при переходе от подписанного бумажного документа к его электронному аналогу. В доступной литературе этот вопрос не рассматривается и, насколько известно, сегодня не имеет практического решения.

Перевод в электронный вид текстовой документации из I группы (инструкции, приложения к ТУ и РЭ) возможен уже на начальном этапе, так как не требует больших временных затрат, а программное обеспечение, используемое в институте для выпуска текстовой документации, практически унифицировано. К этим документам можно отнести и текстовые документы из III группы (различные ведомости и расчеты). Уже выпущенные документы этой группы более целесообразно переводить в электронный вид методом сканирования, а выпуск данных документов в электронном виде для новых разработок возможен после разработки нормативной документации по единым формам и требованиям к оформлению.

При условии, что электронный архив содержит реквизитную часть закрытой КД (обозначение, наименование, инвентарный номер и примечание), можно иметь информацию по всей КД на определенное изделие, автоматически получать «состав изделия», а также формировать «Перечень конструкторских документов» (IV группа) и «Ведомость эксплуатационных документов» (III группа).

Перевод остальных документов из IV группы возможен лишь с отработкой методики использования ЭЦП, так как эти документы по своей сути являются листами, на которых заполняется некая информация и ставятся подписи. При использовании ЭЦП удостоверяющий лист уже не потребуется.

Приведенный анализ показывает, что электронными документами, подлежащими первоочередной разработке в САПР в среде PDM-системы, регистрации в ОТД и хранению в электронном архиве, являются спецификации и 3D-модели сборочных единиц, что обеспечивает автоматическое формирование PDM-системой электронной структуры изделия, а также 3D-модели корпусных деталей, изготавливаемых на оборудовании с ЧПУ, что приводит к повышению производительности труда при разработке управляющих программ для оборудования с ЧПУ.

Наибольшая эффективность от использования электронных спецификаций и 3D-моделей сборочных единиц достигается при организации предоставления АСУ ЭАТД информации о составе изделия другим автоматизированным компонентам КИУС для планирования производства и закупки комплектующих.

Заключение

Создание в составе АСУ ЭАТД программного комплекса собственной разработки «Учет технической документации», интегрированного с PDM-системой, решает проблему регистрации и обработки сотрудниками ОТД информации о подлинниках технических документов независимо от формы их исполнения.

Это обеспечивает эволюционное развитие электронного архива, определяемое развитием САПР, — от архива учтенной технической документации на традиционных бумажных носителях к архиву учтенной технической документации в электронной форме.

Олег Ульянин

Заместитель начальника отдела ФГУП «ВНИИА».

Евгений Абакумов

Начальник отделения информационных технологий ФГУП «ВНИИА».

Юрий Бармаков

Доктор технических наук, профессор, научный руководитель ФГУП «ВНИИА».

САПР и графика 4`2010