9 - 2021

Новая функциональность БАЗИС 2021 для оперативного учета материалов при проектировании

Павел Бунаков

В статье рассматривается новый механизм оперативного учета материалоемкости мебельных изделий, основанный на понятии дополнительных материалов.

Ситуация в российской мебельной отрасли противоречивая: отличная динамика роста производства (например, в Воронежской области на 84%) соседствует со значительным падением продаж (в 2020 году на 9% по сравнению с 2019 годом). С большой долей вероятности в течение ближайших лет объемы продаж вырастут, но, по оценкам аналитиков, к этому времени на рынке останется примерно 25% компаний от количества работающих в настоящее время1.

В подобных условиях очень важно задействовать все возможности сохранения конкурентоспособности на рынке, в частности за счет точного учета материалов добиться снижения себестоимости продукции. Для этого необходима автоматизация оперативного учета, который охватывает в первую очередь производство, продажи и материально­техническое снабжение. В мебельной отрасли эти три области напрямую связаны с проектированием, поскольку большинство предприятий работают в режиме позаказного производства. Именно поэтому в специализированных системах автоматизации проектирования мебели большое внимание уделяется таким нехарактерным для САПР вопросам, как экономические расчеты и складской учет.

Расчет материалоемкости изделий

В системе БАЗИС расчет материалоемкости изделий выполняется автоматически на основе 3D­моделей, разрабатываемых в процессе проектирования, с использованием базы материалов. Она содержит структурированный перечень материалов, фурнитуры и комплектующих, с которыми работают дизайнеры и конструкторы. Любая аддитивная проектная операция предполагает обращение к базе материалов, например, для выбора конструктивного или облицовочного материала, крепежной или декоративной фурнитуры и т.д. Подобные материалы называются основными и учитываются в соответствии с данными из 3D­модели.

Кроме того, имеются материалы, которые добавляются автоматически и учитываются в зависимости от количества основных материалов или от отдельных технологических операций, которые должны выполняться для изготовления мебельного изделия. Подобные материалы называются сопутствующими, а разработанные методы и алгоритмы их учета  — принципом технологического сопутствия. Это авторская разработка компании «Базис­Центр».

Методика расчета материалоемкости, учитывающая основные и сопутствующие материалы, которая реализована в системе БАЗИС (модуль БАЗИС­Смета), обеспечивает высокую точность всех показателей и оперативность получения нужной информации. Например, при установке любой панели автоматически определяется ее площадь и длина кромок, подлежащих облицовыванию. Эти данные суммируются по каждому материалу. При выборе схемы расстановки крепежа также автоматически определяется количество элементов крепежа. В соответствии с принципом технологического сопутствия в модель в нужном количестве добавляются материалы, которые проектировщик явно не указывал, к примеру клей или дополнительная фурнитура. Следовательно, в любой момент доступна текущая спецификация материалов. Более того, в базе материалов хранится стоимость единицы каждого материала, поэтому доступна и точная цена проектируемого изделия.

Практика применения

Анализ практики применения принципа технологического сопутствия показал его высокую эффективность и способность адекватно отображать специфику проектирования и технологической подготовки производства на мебельных предприятиях. Однако по мере совершенствования бизнес­процессов выяснилось, что не во всех случаях он обеспечивает максимальную скорость выполнения проектных операций.

Дело в том, что сопутствие отражает устойчивые для данного предприятия связи между либо материалами, либо материалами и операциями. Например, при установке каждой эксцентриковой стяжки по сопутствию всегда добавляется шток эксцентрика, а при облицовывании кромок — клей­расплав определенной марки. Цепочки сопутствия формируются при создании баз данных и редактируются при изменении технологических процессов, появлении новых материалов и в других аналогичных случаях, что происходит достаточно редко по сравнению с созданием новых моделей.

Практика показала, что кроме устойчивых связей часто появляются временные связи. Для их отображения с помощью сопутствия необходимо вносить изменения в базы данных, что требует дополнительного времени и может привести к ошибкам в комплектации заказа. Простой пример: в мебели эконом­класса в качестве крепежа часто применяются евровинты. Они обеспечивают качественное соединение и легкость сборки изделий, но не являются скрытыми элементами. Для того чтобы сделать изделия внешне более привлекательными, используют специальные заглушки. На первый взгляд кажется, что заглушки можно добавлять в модель по сопутствию к евровинтам. Однако возникает проблема: для разных материалов применяются заглушки разных цветов. Это означает, что при использовании евровинтов в базе данных необходимо постоянно изменять сопутствие. Если на предприятии работает несколько конструкторов, то проблемы с комплектацией заказов весьма вероятны.

Дополнительные материалы

Для решения проблемы необходим механизм оперативного формирования временных цепочек сопутствия на любом уровне модели изделия. В версии БАЗИС 2021 он реализован с помощью введения нового понятия — «дополнительные материалы», которые можно поставить в соответствие к любому объекту, кроме геометрических примитивов (отрезки, окружности и т.д.), размеров и вспомогательных элементов.

Рис. 1. Модель тумбы

Рис. 1. Модель тумбы

Рис. 2. Окно выделения фурнитуры

Рис. 2. Окно выделения фурнитуры

Рис. 3. Выбор дополнительного материала к крепежу

Рис. 3. Выбор дополнительного материала к крепежу

Рассмотрим механизм использования дополнительных материалов на рассмотренном выше примере евровинтов и заглушек к ним. На рис. 1 показана модель тумбы из материала с текстурой «Вишня», все элементы которой, кроме задней стенки, скреплены евровинтами. Естественно, цвет заглушки должен быть в тон с материалом, предположим коричневым. Для отражения этого факта создадим временное сопутствие на уровне крепежа. Выделяем на модели все евровинты (рис. 2). Далее в окне свойств выделенных объектов щелчком в строке Дополнительные материалы вызываем окно базы материалов и в группе Заглушки выбираем нужную (рис. 3). Количество дополнительного материала на единицу основного задаем равным единице, то есть на один евровинт — одна коричневая заглушка. Вызовем команду формирования сметы (рис. 4). В ней прописано, что евровинтов требуется 12, и это параметр, автоматически полученный по модели изделия. Однако кроме этого в ней присутствуют и 12 коричневых заглушек, включенных туда в качестве дополнительных элементов. При этом визуально они нигде не отображаются.

Рис. 4. Смета материалов одного изделия

Рис. 4. Смета материалов одного изделия

Предположим, что некий клиент заказывает данную тумбу, но просит, чтобы ему дополнительно дали две опоры. Эта ситуация также решается с помощью дополнительных материалов. Они добавляются точно так же, как описано выше, но только уже на уровне всей модели и в количестве двух штук (рис. 5). Таким образом, в смете можно оперативно учитывать любые материалы, которые явно не вносятся в нее при моделировании, но их наличие необходимо, причем решение об этом может принять только человек, исходя из конкретной ситуации.

Рис. 5. Выбор дополнительного материала к модели

Рис. 5. Выбор дополнительного материала к модели

Естественно, дополнительные материалы можно удалять точно так же, как и любые другие объекты модели, — одновременно все или по выбору. Единственное отличие в том, что указывать их необходимо не на модели, а в окне ее структуры, поскольку они не визуализируются.

Рассмотрим еще одну ситуацию: в заказе требуются две тумбы, причем из разных материалов. Соответственно, у евровинтов будут заглушки разных цветов. Алгоритм действий в этом случае следующий:

1 Командой копирования по точкам дублируем модель.

2 Выделяем модель­копию и командой замены материала одновременно меняем материал всех панелей (рис. 6). Теперь вторая тумба будет изготавливаться из ДСП с текстурой «Бук».

Рис. 6. Замена материала панелей

Рис. 6. Замена материала панелей

3 Не снимая выделения со второй тумбы, вызываем команду выделения фурнитуры, в окне которой указываем, что надо выделить только евровинты и только для выделенных панелей, то есть именно на второй тумбе (рис. 2).

4 Точно так же, как описано выше, для второй тумбы добавляем заглушки подходящего цвета.

Если теперь открыть смету, то в ней количество евровинтов будет соответствовать обеим тумбам, а заглушки распределятся поровну: половина одного цвета и половина — другого. Обратим внимание, что две добавленные ранее опоры остались в смете, поскольку они добавлялись на модель, а модель теперь — это обе тумбы.

Продолжим рассматривать возможные ситуации. Допустим, появился заказ, в котором две тумбы будут стоять рядом, соединенные стяжками, которые устанавливаются по месту. Отличие от предыдущего случая в том, что для евровинтов, соединяющих примыкающие друг к другу панели, заглушки больше не требуются. Для создания модели такого заказа выполняем всего четыре действия:

  1. Размещаем тумбы рядом.
  2. Добавляем на модель дополнительные материалы — две стяжки.
  3. Выделяем панели, примыкающие друг к другу, а на них — евровинты (рис. 7).
  4. Удаляем заглушки для выделенных евровинтов.

Таким образом, дополнительные материалы являются эффективным и гибким инструментом для быстрого редактирования моделей с точки зрения безошибочности комплектации изделий.

Рис. 7. Выделение элементов

Рис. 7. Выделение элементов

Шаблоны дополнительных материалов

С течением времени на каждом предприятии вырабатываются какие­то типовые наборы дополнительных материалов, которые используются достаточно часто. Для ускорения проектирования их можно оформить в виде шаблонов — повторяемых конструкций, которые позволяют быстро решать проблемы, возникающие в процессе работы над заказами.

Рассмотрим механизм создания шаблона. На рис. 8 показано соответствующее окно. Создадим шаблон для использования в изделиях, которые должны крепиться к стене. Допустим, он будет включать в себя болт и дюбель. Нажимаем кнопку Добавить и вводим имя шаблона. Далее из базы материалов добавляем в шаблон нужные элементы с указанием их количества (рис. 9). Таким способом создадим еще два шаблона для установки на евровинты заглушек разных цветов.

Рис. 8. Окно создания шаблонов

Рис. 8. Окно создания шаблонов

Рис. 9. Создание шаблона

Рис. 9. Создание шаблона

Использование шаблонов практически ничем не отличается от описанного выше алгоритма добавления дополнительных материалов. Сначала выделяем нужный уровень элементов в модели, а затем в окне свойств в строке дополнительных материалов вместо указания их количества выбираем тот или иной шаблон (рис. 10).

Рис. 10. Установка шаблонов

Рис. 10. Установка шаблонов

Отметим возможность визуального контроля корректности установки дополнительных материалов посредством выделения элементов модели, с которыми они соотнесены. Для этого вызываем команду выделения по дополнительным материалам и в окне, показанном на рис. 11, выбираем, какие из них будем контролировать.

Рис. 11. Окно выделения дополнительных материалов

Рис. 11. Окно выделения дополнительных материалов

Сопутствие к дополнительным материалам

Дополнительные материалы ничем принципиальным не отличаются от обычных материалов. Следовательно, к ним можно добавлять сопутствующие материалы. Например, заглушки к евровинтам могут приклеиваться, поэтому к ним независимо от цвета в качестве сопутствия можно добавить клей с нормой расхода, допустим, 1 грамм на одну заглушку (рис. 12). Таким образом, если некоторый материал из базы данных выбирается в качестве дополнительного материала, то при расчете экономических показателей вместе с ним учитываются все цепочки сопутствия. Это очень важно для точного учета издержек производства и достоверности получаемых показателей.

На рис. 12 видно, что при установке евровинтов учитывается не только расход клея, но и операция по их монтажу, которая нормирована, исходя из особенностей технологических процессов определенного предприятия.

Рис. 12. Сопутствие к дополнительным материалам

Рис. 12. Сопутствие к дополнительным материалам

Важно, что такие разветвленные, разноуровневые цепочки, связывающие материалы и операции с дополнительными материалами и сопутствием, позволяют с максимальной точностью описывать производственные процессы. Это означает, что и специалисты предприятия, и его руководство всегда будут оперировать достоверной и актуальной информацией.

Шаблоны моделей

Еще одно возможное применение дополнительных материалов — создание шаблонов моделей. Рассмотрим пример. Большинство предприятий поставляют мебель в разобранном виде. В этом случае для ее сборки упаковки комплектуют дополнительным инструментом, например шестигранными ключами для евровинтов. Кроме того, есть фурнитура, которую не обязательно устанавливать на модель, а достаточно просто включить в комплектацию заказа (подпятники, рейки, саморезы и дюбеля для крепления навесных шкафов и т.д.). Однако учитывать такие элементы необходимо. Шаблоны моделей как раз и предназначены для решения подобных задач.

Делается это просто. Создаем новую модель. Несмотря на то что она пустая, для нее можно назначить дополнительные материалы, выбирая их из базы или указывая шаблоны. Набираем нужную комплектацию для некоторой группы изделий и соответствующей командой сохраняем эту пустую модель в качестве шаблона.

Как использовать шаблоны? При разработке конкретного изделия создаем новое 3D­окно, выбирая конкретный шаблон (рис. 13). После этого проектируем изделие любым способом: «с нуля», редактированием эластичного фрагмента, набором типовых изделий или каким­либо другим. Независимо от этого все назначенные дополнительные материалы будут изначально присутствовать в модели.

Рис. 13. Создание модели на основе шаблона

Рис. 13. Создание модели на основе шаблона

Дополнительные погонажные материалы

Дополнительные материалы могут быть не только штучными, но и погонажными. В этом случае существует один нюанс, связанный с их корректным учетом. Предположим, что среди выпускаемых на предприятии изделий есть шкафы со светодиодной подсветкой, устанавливаемой в специальный профиль. Профиль с лентой естественно моделировать эластичным фрагментом, чтобы при установке на модель они сразу принимали нужные размеры, а в смету передавалась реальная длина. Однако необходимо еще добавить монтажный провод, а его количество автоматически рассчитать невозможно, поскольку непонятно, с каким параметром модели его можно соотнести. В каждом конкретном случае это количество надо не забыть добавить вручную.

Создадим шаблон модели шкафа с подсветкой, включив в него один блок питания, один пульт управления и монтажный провод в количестве ноль метров. Для визуального контроля корректности сметы сделаем предварительную настройку: элементы с нулевым количеством отображать красным цветом. Проектируем шкаф и вызываем смету. В ней корректно отражены почти все дополнительные материалы в нужном количестве, однако одна строка написана красным цветом. Это наглядно показывает, что в смете есть позиции с нулевым количеством. Вводим нужное количество монтажного провода, и красный шрифт исчезает. Получаем точную смету.

Заключение

В настоящее время в специализированных САПР корпусной мебели на первый план выходит разработка инструментария для эффективного и оперативного решения технико­экономических и технологических задач, поскольку задачи конструирования, приема заказов, моделирования расстановки мебели и другие автоматизированы достаточно хорошо. Разработанные в БАЗИС 2021 механизмы использования дополнительных материалов являются значительным расширением возможностей уже существующих в системе инструментов. Совместное их применение позволяет эффективно решать задачи обоснованного ценообразования, анализа технико­экономических показателей, оперативного и среднесрочного производственного планирования, а также ряд других задач, далеко выходящих за рамки САПР. Именно при таком подходе автоматизация дает максимальный эффект. 

1 Мебельная отрасль России: отличные перспективы потом, несмотря на сложности сейчас // Мебельщик Сибири, 2021. № 09. https://mebelsib.biz/archive­of­the­issues/2021/09/mebelnaya­otrasl­rossii­otlichnye­perspektivy­potom­nesmotrya­na­slozhnosti­sejchas/