Управление составом изделий в PLM IPS 2
Дмитрий Жуков
Начальник отдела перспективных разработок ИНТЕРМЕХ
В данной статье рассмотрена одна из главных задач любой PLMсистемы — задача управления составом изделий. Кроме того, показано, как с этой задачей справляется новейшая PLMсистема IPS 2 от компании ИНТЕРМЕХ, специализирующейся на разработке и внедрении систем автоматизации процессов конструкторской и технологической подготовки производства.
Поскольку IPS является объектной PLMсистемой, то изделия в ее базе данных представляют собой версионные информационные объекты, для работы с которыми доступен весь базовый функционал системы, а также множество функций модулей расширения, входящих в различные комплекты поставки IPS.
Базовый модуль клиента IPS, входящий во все комплекты поставки системы, называется «Навигатор IPS». Он предоставляет большой набор функций по поиску, просмотру и редактированию информационных объектов и их составов, работе с деревом версий объекта, его жизненным циклом и т.д. Подробное рассмотрение «Навигатора IPS» — тема отдельной статьи. В данной публикации будет сделан акцент на специализированные функции по управлению составом изделий, которые реализованы в модулях расширения AVS, PDM и MRP, предназначенных для комплектации рабочих мест конструктора, технолога и диспетчера производства.
Редактор конструкторских спецификаций AVS
Одной из уникальных особенностей IPS является наличие редактора состава изделия в виде единичной или групповой конструкторской спецификации, соответствующей всем требованиям ГОСТ 2.106 и 2.113. Речь идет именно о полноценном редакторе, который позволяет редактировать состав изделий как в табличном виде, так и в страничном режиме, в котором редактируемая спецификация имеет на экране точно такой же вид, в каком она будет выведена на печать ( то есть WYSIWYG). Безусловно, этот режим очень удобен для конструктора, привыкшего работать со спецификацией и не воспринимающего состав изделия подругому.
Следует отметить, что в IPS состав изделия можно редактировать одновременно несколькими способами. Это означает, что изменения, сделанные в составе изделия вне редактора AVS (при сохранении сборочной 3Dмодели, при работе в «Навигаторе IPS» и т.п.), автоматически попадают в конструкторскую спецификацию. А изменения, производимые в редакторе AVS, сразу же становятся доступны в составе рабочей копии изделия.
Редактор AVS содержит множество сервисных функций, значительно ускоряющих процесс оформления спецификаций: автоматическая сортировка записей и простановка позиций, автоматический пропуск строк, ввод стандартных изделий и материалов из базы НСИ ImBase, оформление частей, примечаний, разделов и т.п. Также AVS позволяет автоматизировать процесс создания множества других конструкторских документов: различных ведомостей, перечней элементов и т.д. (рис. 1).
Рис. 1. Групповая спецификация формы Б в редакторе AVS
Получение состава изделий из автоматизированных систем проектирования
IPS может комплектоваться интеграторами к различным системам проектирования и автоматически получать состав изделия непосредственно из его электронной модели или чертежа. Для трехмерных систем проектирования разработан специальный модуль PdmBrowser, который позволяет получить доступ к дереву состава изделия и командам IPS непосредственно из CADсистемы. PdmBrowser предоставляет конструктору множество сервисных функций: взятие моделей на изменение, доступ к карточкам подписей моделей, вставка компонентов из базы данных IPS, оформление допустимых заменителей непосредственно в модели, синхронизация изменений с другими пользователями IPS, работающими над данной сборкой, и многое другое (рис. 2).
Рис. 2. Дерево состава сборки в PdmBrowser
Вместе с IPS 2 поставляются интеграторы для Autodesk Inventor, SolidWorks, Creo, Solid Edge, NX и КОМПАС. Есть возможность автоматически формировать состав изделий по двумерным сборочным чертежам AutoCAD с помощью системы проектирования Cadmech AutoCAD. В ближайшее время такая возможность появится и у пользователей BricsCAD.
Еще один источник данных для IPS — это специализированные системы проектирования электронных схем, из которых IPS получает состав печатных плат и формирует для них спецификации и перечни элементов. В настоящее время в состав IPS входит интегратор с Mentor Graphics, а в следующей версии также появится поддержка Altium Designer.
Допустимые замены
Система IPS предоставляет возможность использовать механизм допустимых замен, позволяющий конструктору описать возможные замены в составе изделия, не нарушающие взаимозаменяемость, технические характеристики и эксплуатационные качества изделия.
IPS позволяет выполнять замену одного или нескольких изделий (применяемых совместно) на другое изделие или произвольное количество групп изделий, также применяемых совместно. Допустимые замены поддерживаются как в единичных, так и в групповых конструкторских спецификациях форм А, Б и В. Один из заменителей считается активным, а в «Навигаторе IPS» можно переключать режим отображения допустимых замен в составе изделий: показывать либо полный состав изделия, либо только активные замены. В поле Статусы допустимые заменители отображаются специальными значками, позволяющими отличить заменители от остальных позиций в составе (рис. 3).
Рис. 3. Диалог оформления допустимых замен в составе изделия
Контексты состава
Еще одной формой управления составом изделия может быть его представление в определенном контексте. Как известно, реальный состав изделия может отличаться от конструкторского, то есть от состава, обозначенного в конструкторской спецификации. Так, при производстве изделия может использоваться какаялибо специальная тара или дополнительные технологические детали (например, специальные технологические заглушки для закрытия отверстий трубопроводов). Таким образом, некоторые позиции в составе изделия могут добавляться не конструкторами, а технологами или другими специалистами предприятия.
Технологические сборки и детали, входящие в состав сборочной единицы, отображаются в ее составе так же, как и все остальные. Однако конструктора могут не интересовать технологические изделия, а технолога — конструкторские. В связи с этим в системе IPS реализована возможность указывать контекст входимости изделия в состав сборочной единицы и отображать составы сборок в определенных контекстах. Различные модули расширения могут автоматически фильтровать состав сборок по тем контекстам, которые нужны пользователю для работы. Например, редактор конструкторских спецификаций AVS работает только с позициями, имеющими общий или конструкторский контекст. Однако в «Навигаторе IPS» пользователь может вручную указать, какие контексты изделия он хочет видеть в данный момент.
По умолчанию в системе имеются следующие контексты состава: общий, конструкторский, технологический и производственный. В случае необходимости этот список может быть расширен администратором IPS.
Конфигуратор продукции
В современных условиях, когда предприятия вынуждены обеспечивать максимальную гибкость в удовлетворении пожеланий заказчика, механизм вариантов исполнений изделия с выпуском групповых спецификаций и чертежей, регламентированный стандартами ЕСКД, морально устарел. Добавление новых функций изделия, возможность комплектации изделия агрегатами различных производителей, возможность установки дополнительного оборудования и т.д. приводят при работе по старой схеме к лавинообразному росту вариантов исполнения изделия, эффективно работать с которыми фактически невозможно. Поэтому в IPS добавлен новый сервис — конфигуратор продукции, который позволяет гораздо более гибко и эффективно управлять составом и комплектацией изделий.
Для каждого изделия может быть задан список опций, отражающих его ключевые характеристики или варианты комплектации. Для такого изделия конструктор создает избыточный состав, включающий все возможные позиции, из которых оно может состоять. Для каждой позиции могут быть заданы условия применения, при которых позиция попадет в состав данного изделия при вычислении его точного состава (например, опция «Тип кузова» = «пятидверный универсал»). Для значений опций можно назначить условия несовместимости со значениями других опций, чтобы конструктор или заказчик не смог задать противоречивые параметры для формирования точного состава изделия (рис. 4).
Рис. 4. Настройка условий несовместимости опций
Конкретные значения конфигурирующих опций задаются при включении сборки в заказ, комплектацию или другую сборочную единицу и передаются вниз по составу изделия. В результате можно получить произвольное количество вариантов изделия без создания исполнений на каждый вариант. По сконфигурированному изделию можно получить комплект точных спецификаций с возможностью их выгрузки в форматы XML, PDF или WMF.
Производственные заказы
Производственные заказы используются в подготовке производства для определения точного состава и количества изделий, которое необходимо изготовить за определенный период времени. Производственный заказ учитывает различия в составе и способе изготовления изделий в каждом конкретном случае. При создании производственного заказа уточняются варианты допустимых заменителей, значения опций конфигуратора состава для конфигурируемых изделий, указываются маршруты изготовления для изделий, у которых имеется несколько вариантов технологических процессов изготовления. Кроме того, фиксируются версии всех конструкторских и технологических объектов, имеющих отношение к данному заказу. При необходимости у изделий в рамках заказа можно изменять значения атрибутов (например, заменить основной материал у детали), а также модифицировать состав сборочных единиц.
После завершения конфигурирования производственного заказа на него можно выпустить весь комплект ведомостей, необходимых для подготовки производства, — ведомость покупных, ведомость материалов и т.д.
Скрытие состава изделий
Если изделие имеет сложный состав, пользователь может скрывать отдельные его части. Например, компоновщик может скрыть состав компонуемых узлов, а электрик — механическую часть состава изделия. В «Навигаторе IPS» имеется специальный переключатель с тремя режимами отображения состава: показывать полный состав изделий; не показывать состав скрытых изделий; не показывать сами скрытые изделия.
Применение механизма скрытия состава индивидуально для каждого пользователя, то есть изделия со скрытым составом будут исключены из состава других изделий только для того пользователя, который эти изделия отметил в качестве скрытых. Информация о скрытых изделиях сохраняется в базе данных, поэтому в следующем сеансе работы в IPS отмеченные изделия останутся скрытыми. Механизм скрытия состава влияет только на интерфейс пользователя в «Навигаторе IPS». Все прочие механизмы (экспорт/импорт, генерация ведомостей и документов, редактирование спецификаций и пр.) работают с полным составом изделия.
Подбор версий изделий в составе
Поскольку вся информация об изделиях и документации в IPS версионна, то при получении состава изделия для каждого входящего (дочернего) изделия или документа необходимо подобрать одну (и только одну) версию, наиболее подходящую для выполнения текущих задач пользователя. В IPS это делается автоматически при помощи правил подбора и контекстов редактирования.
Правило подбора представляет собой именованный набор условий, которым должна соответствовать подбираемая версия информационного объекта. В каждом правиле также имеется дополнительный критерий, позволяющий всегда подобрать одну версию объекта, даже если не нашлось версии, соответствующей основным условиям данного правила подбора (например, подобрать базовую версию объекта). Результат подбора версий (соответствует ли найденная версия основным или дополнительным критериям подбора) можно всегда посмотреть в поле Статусы, отображаемом в дереве состава изделия IPS (рис. 5).
Рис. 5. Результат подбора версий изделий в дереве «Навигатора IPS»
Контексты редактирования предназначены для хранения списка версий, с которыми пользователь должен работать в данный момент (например, при проведении определенных изменений в конструкции). Контекст может пополняться автоматически (при выпуске новой версии изделия или документа) или вручную. Примером контекста редактирования в системе является извещение об изменении (ИИ, ПИ или ПР). Конструктор или технолог, создавая извещение, включает в него конкретные версии документов и тем самым формирует список версий в контексте редактирования. Контексты редактирования имеют приоритет над правилами подбора версий (рис. 6).
Рис. 6. Редактор извещений об изменениях
Кроме того, предусмотрен специальный механизм конкретизации версий, который позволяет зафиксировать версию дочернего объекта в составе родительского объекта. Например, версия конструкторской спецификации всегда точно соответствует версии сборочной единицы, на которую эта спецификация выпущена. Правила подбора и контексты редактирования никак не влияют на эту связь. Различные операции (выпуск новых версий, взятие на изменение, перевод на новый шаг жизненного цикла и пр.) над сборочной единицей и соответствующей ей спецификацией производятся системой синхронно.
Работа с номерными изделиями
Данный функционал появился в IPS по заказу предприятий, ведущих номерной учет изделий в производстве, — авиационных предприятий, автомобильных заводов, других предприятий, выпускающих сложные изделия. IPS позволяет вести учет номерных изделий (то есть учет изделий, агрегатов и деталей, имеющих индивидуальные серийные номера), серийных изделий (то есть учет деталей и сборочных единиц, выпускаемых производственными партиями), а также учет покупных изделий, которые закупаются партиями у разных поставщиков. Номерные сборки могут иметь собственный состав, отличающийся от исходного конструкторского состава изделия, а также собственный комплект документации. Система поддерживает версионность номерных изделий, что позволяет отслеживать изменение их свойств и состава во времени.
Подбор версий изделий по сериям и датам
Еще одним способом подбора версий изделий и документов в IPS является подбор по сериям и датам. Для каждой версии изделия или документа можно либо указать, для каких серий какого головного изделия действует данная версия, либо задать интервал дат, в течение которых будет действовать данная версия информационного объекта. Если пользователь в интерфейсе IPS укажет головное изделие, серию или дату, то система в первую очередь начнет подбирать в составах сборок те версии изделий и документов, которые отвечают указанным критериям подбора (рис. 7).
Рис. 7. Настройка применяемости версии изделия по сериям и датам
Визуализатор связей
Визуализатор связей позволяет наглядно отобразить состав и применяемость выбранного изделия или документа в виде схемы (графа). Для построения схемы используются настройки «Навигатора IPS» по отображаемым типам объектов и связей, поэтому каждый пользователь IPS увидит на схеме тот набор данных, который необходим ему для работы. Например, конструктор сможет видеть изделия и документацию, а технологу будет также доступна вся структура техпроцессов изготовления изделий. В схеме предусмотрен набор команд для масштабирования, фильтрации и поиска данных, а для каждого объекта на схеме доступен полный набор команд контекстного меню «Навигатора IPS» (рис. 8).
Рис. 8. Визуализатор связей между объектами в IPS
Сравнение состава изделий
В системе IPS реализована возможность сравнения составов нескольких выбранных изделий (в том числе версий одного и того же изделия). Сравнение составов производится в специальном окне, в котором можно выявить сходства или различия не только в составах изделий, но и в номерах позиций, примечаниях, количествах и др. Сравнивать можно как непосредственный состав изделий на один уровень вложенности, так и их развернутый состав с подсчетом суммарного количества изделий в составе. Поскольку IPS является объектной PLMсистемой, то в данном окне можно сравнивать составы любых информационных объектов — изделий, техпроцессов, проектов, заказов, групп пользователей и т.д. (рис. 9).
Рис. 9. Сравнение состава исполнений изделия
Вместо заключения
Современные PLMсистемы стремительно развиваются, становясь центральным звеном информационного пространства предприятия, аккумулирующим всё больше данных, жизненно необходимых для победы в конкурентной борьбе. В следующих статьях мы подробно рассмотрим средства взаимодействия IPS с другими информационными системами, а также изучим возможности, реализованные компанией ИНТЕРМЕХ в PLMсистеме IPS для работы крупных холдингов, состоящих из множества территориально распределенных предприятий.
