Богдан Ключников,
заместитель генерального директора по работе с ключевыми клиентами ЗАО «Топ Системы»
На фоне роста экономики и промышленного производства в России инженерные специальности становятся весьма востребованными и набирают все большую популярность. Предлагаем разобраться, в чем суть и важность работы инженера для организации. Рассмотрим на конкретном примере практического кейса, рассказанного ранее, опыт использования в «ЛО «ИННОВАЦИЯ» комплекса TFLEX PLM для создания оборудования для испытаний на предмет соответствия изделий требованиям ГОСТ (САПР и графика. 2023. № 3).
В результате применения в ЛО «Инновация» САПР TFLEX CAD увеличилась производительность конструкторского отдела на 30%, снизился брак на производстве, улучшилось качество документации в соответствии с требованиями ЕСКД, оптимизировалось проектирование и прочностные расчеты.
Повышение производительности на 30% — это много или мало? Если посмотреть с точки зрения дефицита инженерных кадров на рынке, то это означает, что высвобождается треть ресурсов на выполнение существующих востребованных инженерных задач.
Проекты ЛО «ИННОВАЦИЯ» в T-FLEX CAD
О чем еще это может говорить с точки зрения промышленных показателей и экономики предприятия? Рассмотрим показатель «производительность конструкторского отдела». Оптимизация проектирования, точнее, оптимальность конструкции, влияет на технологичность при производстве, соответствие потребительским функциям и требованиям, стоимость труда и материалов, а это, в свою очередь, отражается на общем показателе качества продукции и производственноэкономических показателях всего предприятия.
Не менее интересен эффект оптимизации прочностных расчетов с точки зрения бизнеспоказателей. Прочностные расчеты, как и любые испытания изготовленного изделия, натурные испытания, — само по себе очень дорогое удовольствие, но выявление дефектов уже в процессе эксплуатации имеет еще более негативные эффекты для производителя: их устранение стоит еще дороже и они несут репутационные риски. Возможность делать поверочный и точный расчет на виртуальной модели с помощью средств автоматизации проектирования и программ для инженерного расчета и анализа обеспечивает ускорение процесса валидации изделия при существенном снижении риска брака в физическом изделии, а возможность выполнить тестирование в виртуальном пространстве снижает потребность создания физических прототипов, а значит, позволяет сократить издержки на выпуск конечного изделия и повысить экономические показатели предприятия.
Далее рассмотрим заявленный в примере результат (улучшилось качество документации в соответствии с требованиями ЕСКД) и проверим, как это отражается на выпуске продукции и экономике изделия в целом. Скорость выпуска документации влияет на время выпуска продукции. Документация — обязательная и неотъемлемая часть создания и выпуска изделия, формирования отчетности. Ее оформление в соответствии с требованиями может достигать существенной доли от общего объема работ и времени проектирования изделия (иногда до 50% и более). Автоматизация и упрощение подготовки и выпуска документации позволяет существенно оптимизировать работу проектировщика и повысить его производительность, что позитивно влияет на скорость выпуска изделий и конечной продукции. Инженер получает дополнительное время на проектирование, оптимизацию моделей или улучшение характеристик и параметров текущего изделия. Если рассматривать PLM в целом на уровне предприятия, то конструкторские и технологические отделы могут использовать 3Dмастер модели, которые содержат чертежную информацию, но при этом дополнительное оформление технической документации не потребуется. Для процесса управления нужны системы управления данными (PDM), которые позволяют поддержать актуальность информации и обеспечить ее своевременную передачу по процессу, от точки создания и далее — вниз до всех потребителей информации.
Конечно-элементный расчет в T-FLEX Анализ
В приведенном примере также сказано, что «наличие в системе обширных библиотек стандартных изделий, от метизов до подшипников и прокатного сортамента, а также разнообразных материалов в соответствии с ГОСТ позволяет инженерамконструкторам и технологам ориентироваться на изделия, выпускаемые российской промышленностью». Если посмотреть на это с точки зрения показателей всего предприятия, то повторное использование библиотек дает возможность заимствовать стандартные технологические решения в конструкции и, как следствие, ускорить проектирование при сохранении контроля качества. Ранее уже рассматривалось, какой эффект имеет повышение скорости проектирования. Межотраслевая кооперация для применения стандартных компонентов дает возможность их согласованного использования в различных системах, а также позволяет выстраивать устойчивые связи с партнерами — поставщиками стандартных изделий и комплектующих.
Кроме того, в рассматриваемом примере представитель компании говорит о возможности системы TFLEX CAD представлять проектируемое изделие в виде реалистичного изображения. Эта функция САПР совместно с описанием изделия позволяет взаимодействовать с заказчиками и снизить риски неудовлетворенности, касающейся эстетической составляющей изделия, контролировать изменения и корректировки изделия еще на этапе проектирования и исключить затраты, которые могут возникнуть в результате переделки конечной продукции после ее выпуска, если она не будет соответствовать ожиданием заказчика. Дополнительным эффектом станет повышение лояльности заказчика и развитие взаимоотношений.
Фотореализм в T-FLEX CAD
Вывод: заявленное в примере повышение производительности конструкторского отдела на 30%, с учетом всего перечисленного выше, имеет более зачимый эффект на уровне предприятия, чем просто улучшение работы инженера, выраженное в финансовых показателях в виде трудочасов на выпуск изделия и формирование конечной стоимости изделия. Здесь имеет место и управление рисками, которые могут принести более серьезные финансовые потери и репутационные издержки. Оптимизация разработки изделия во время проектирования влечет за собой влияние на затраты, которые невозможно снизить, не внося изменений в саму конструкцию изделия и дальше — вниз по цепочке производства. Это позволяет многократно сократить затраты на выпуск конечного изделия и повысить экономику продукции. Согласно исследованию Университета Южной Каролины, доля влияния работы инженера на общую стоимость изделия составляет около 70%, несмотря на то, что прямые затраты на труд инженера составляют всего около 5% в себестоимости продукции. Проецируя этот мультипликативный эффект на более крупные предприятия, включающие многочисленные конструкторские подразделения и сложные цепочки кооперации с поставщиками и соразработчиками, и учитывая эффект масштаба, можно говорить о внушительных улучшениях в качестве и экономике для предприятий при, казалось бы, небольших улучшениях конструкции и, конечно, высоких компетенциях инженеров.
Именно поэтому PLMподходы требуют их использования на уровне предприятия. Важно, чтобы PLM культивировался на уровне руководства предприятия, а не только в конструкторских и технологических отделах, а инженеры использовали передовые параметрические системы и подходы к проектированию.
