Информационная система для машиностроения на платформе Lotsia PDM PLUS

Данная публикация открывает серию статей, посвященных очередному международному конкурсу «Опыт применения Lotsia PLM 2025».
В настоящей статье кратко рассматривается представленный на конкурс «Опыт применения системы Lotsia PLM» [1] проект информационной системы на платформе Lotsia PDM PLUS, реализованный на одном из лидирующих отечественных предприятий атомного машиностроения.
Отличительными особенностями данного проекта являются его комплексность, а также реализация собственными силами сотрудников отдела систем управления жизненным циклом изделия.
Следует также отметить, что реальное количество пользователей системы существенно превышает количество приобретенных предприятием лицензий Lotsia PDM PLUS, что стало возможным благодаря используемому в программном обеспечении гибкому механизму конкурентных («плавающих») лицензий.

Успешное внедрение системы комплексной автоматизации предприятия атомного машиностроения на основе Lotsia PDM PLUS

Программное обеспечение Lotsia PDM PLUS успешно используется на предприятиях ядерной энергетики и атомного машиностроения. Одним из таких пользователей уже много лет является АО «ЗиО-Подольск» (г.Подольск, Московская область), входящее в структуру Росатома.

В реализации представленного н а конкурс проекта «Информационная система для машиностроения на платформе Lotsia PDM PLUS» [2] принимали участие начальник отдела систем управления жизненным циклом изделия Павел Викторович Сухов, руководитель направления Ольга Вячеславовна Кудрявцева и руководитель направления Ирина Викторовна Кузовкова.

Рассматриваемый проект находится в стадии промышленной эксплуатации.

В целях соблюдения конфиденциальности в иллюстрационных материалах были изменены имена пользователей, а также идентификационные данные объектов и документов.

Приведенная таблица иллюстрирует сложность представленного проекта (данные по состоянию на июль 2025 года).

Количественные показатели сложности информационной системы

Основные информационные подсистемы

В рамках представленного на конкурс проекта рассматриваются следующие основные информационные подсистемы:

1. Конструкторско-технологическая подготовка производства.
2.  Управление технической документацией.
3. Инструменты обеспечения качества.
4. Интеграция со смежными информационными системами.

Далее в статье кратко описан функционал, реализованный в данных информационных подсистемах.

Конструкторско-технологическая подготовка производства (КТПП)

Подсистема конструкторско-технологической подготовки производства включает следующие основные блоки:

1. Конструкторские спецификации.
2.  Укрупненная структура изделия (схема деления).
3. Структура упаковки.
4.  Требования к качеству материалов и сварных соединений.
5. Расцеховка и материальное нормирование.
6. Технологическая структура изделия (ТСИ).
7. Графики проектирования и изготовления оснастки.
8. Предварительная структура изделия для ТКП.
9. Справочник материалов и комплектующих изделий.
10. Расширенный поиск изделий.

Дадим пояснения по каждому из этих пунктов.

Конструкторские спецификации

Конструкторская спецификация, в соответствии с ГОСТ Р 2.012-2013, определяет состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.

Конструкторские спецификации формируются в Lotsia PDM PLUS на основе Дерева структуры изделия (рис. 1).

Рис. 1. Дерево структуры изделия в Lotsia PDM PLUS

В него входят основной и дополнительные разделы.

Основной раздел включает узлы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия и материалы, составляющие изделие.

Дополнительные разделы структуры изделия включают вспомогательные материалы, материалы для гидроиспытаний, материалы для монтажа, запчасти, контрольные пробы и образцы, материалы для технологических целей, упаковку и материалы, не входящие в поставку предприятия.

Детальная опись — это компонентный документ, содержащий особые отметки, перечень чертежей, ведомость материалов и конструкторские указания цехам.

Использование дерева структуры изделия в качестве единого источника информации при формировании конструкторско-технологической документации позволяет уменьшить количество ошибок при разработке и повысить качество выпускаемой продукции с одновременным сокращением затрат на ее разработку.

Для удобства работы пользователей была настроена панель пользовательских функций (рис. 2), позволяющая максимальным образом автоматизировать работу пользователей.

Рис. 2. Панель пользовательских функций

Как видно из представленного рисунка, панель содержит множество функций, в том числе функции миграции данных из унаследованной системы, функции передачи прав доступа и изменения между подразделениями и исполнителями, управления способом воспроизводства составных частей изделия и функцию завершения этапов разработки конструкторско-технологической документации. Это позволяет автоматизировать практически все аспекты работы с конструкторскими спецификациями.

Сама же спецификация является отчетом, формируемым на основе дерева состава изделия и размещаемым на стандартном бланке предприятия (рис. 3).

Рис. 3. Отчет «Конструкторская спецификация»

При этом большое внимание уделено проверке корректности данных с учетом изменений, возникающих в спецификации в процессе разработки конструкторской документации на изделие.

Для сравнения версий спецификации настроен специальный отчет — «Содержание изменений спецификации», — используемый при формировании отчета «Извещение об изменении», который позволяет получать информацию с учетом как всех изменений, так и лишь последних, а также игнорировать или учитывать незавершенные изменения (рис. 4).

Рис. 4. Настройки формирования отчета «Содержание изменений спецификации»

На рис. 5 представлен фрагмент отчета «Содержание изменений спецификации».

Рис. 5. Фрагмент отчета «Содержание изменений спецификации»

Аналогичным образом на основании хранящихся в системе Lotsia PDM PLUS данных формируются отчеты «Лист регистрации изменений чертежа» (рис. 6, описание последнего изменения используется при формировании отчета «Извещение об изменении») и отчет «Дерево сборки» (рис. 7).

Рис. 6. Отчет «Лист регистрации изменений чертежа»

Рис. 7. Отчет «Дерево сборки»

Укрупненная структура изделия

Каждый элемент укрупненной структуры изделия (схемы деления) имеет обособленный комплект конструкторско-технологической документации.

В системе имеется специальное представление информации для работы с укрупненной структурой изделия — Дерево укрупненной структуры изделия (рис. 8).

Рис. 8. Дерево укрупненной структуры изделия

Как видно из представленного рисунка, для дерева укрупненной структуры изделия также разработана отдельная экранная форма, учитывающая наиболее типовые задачи, возникающие с данным представлением информации об изделии.

В частности, по дереву укрупненной структуры изделия может быть сформирован соответствующий отчет (рис. 9).

Рис. 9. Отчет «Укрупненная структура изделия»

Кроме того, на основе дерева укрупненной структуры изделия может быть подготовлен отчет «Материалы по проекту».

При этом на этапе формирования отчета доступен ряд настроек: можно выбрать, на основании каких именно данных формировать отчет — по конструкторским, технологическим или вспомогательным материалам. Также можно выбрать, как формировать отчет: по основному варианту изготовления или по всем. Помимо этого доступна опция разбивки материалов по цехам или только для конкретного цеха (рис. 10).

Рис. 10. Отчет «Материалы по проекту»

Аналогичным образом формируется отчет «Сводная ведомость материалов проекта» (рис. 11).

Рис. 11. Отчет «Сводная ведомость материалов проекта»

Также на основе дерева укрупненной структуры изделия подготавливается отчет «Состояние разработки проекта» (рис. 12), позволяющий заинтересованным лицам получить актуальную информацию о текущем статусе работы с детальными описями (ДО) и предварительными заявками (ПЗ). Настройки этого отчета также позволяют выбрать дополнительные параметры формирования по статусу (завершен или нет) и по группировке (суммарное количество ДО по всем позициям или по вхождениям).

Рис. 12. Отчет «Состояние разработки проекта»

Структура упаковки

Поскольку выпускаемые предприятием изделия имеют большую сложность и стоимость, качественная упаковка готовой продукции с учетом ее длительной транспортировки является одной из ключевых задач и требует особой проработки.

Для автоматизации этой задачи в системе создана отдельная настройка Дерево структуры упаковки (рис. 13), для которой также реализованы экранные формы, позволяющие максимально автоматизировать работу пользователей.

Рис. 13. Дерево структуры упаковки

Интерфейс формирования структуры упаковки (рис. 14) позволяет проводить сверку составов, добавлять, изменять или удалять упаковочные листы, работать с документацией, рассчитывать массы, а также задавать примечания.

Рис. 14. Интерфейс формирования структуры упаковки

На основании дерева структуры упаковки формируются отчеты «Комплектовочная ведомость» (рис. 15) и «Упаковочный лист» (рис. 16).

Рис. 15. Отчет «Комплектовочная ведомость»

Рис. 16. Отчет «Упаковочный лист»

Требования к качеству материалов и сварных соединений

Важной задачей при проектировании и производстве высокосложной продукции является управление требованиями.

Для автоматизации задач управления требованиями к качеству материалов и сварных соединений в рамках проекта был разработан соответствующий функционал.

В частности, была создана подсистема справочников для таблиц контроля качества (рис. 17).

Рис. 17. Справочники для таблиц контроля качества

Также была разработана структура дерева требований к качеству материалов (рис. 18), данные требования в дальнейшем используются при формировании отчета «Сводная ВМ». Каждое техническое требование может быть применено к материальной спецификации.

Рис. 18. Дерево требований к качеству материалов

Для формирования требований к материалам были разработаны соответствующие интерфейсные формы (рис. 19), учитывающие контролируемые детали, их количество и требуемые контрольные операции.

Рис. 19. Интерфейс формирования требований к материалам

На основании полученных данных формируется отчет «Таблица контроля качества основных материалов» (рис. 20).

Рис. 20. Отчет «Таблица контроля качества основных материалов»

Сходная настройка (рис. 21), включая интерфейсные формы (рис. 22) и отчеты была создана для дерева требований к качеству сварных соединений и для Дерева требований к качеству образцов сварных соединений (рис. 23 и  24).

Рис. 21. Дерево требований к качеству сварных соединений

Рис. 22. Интерфейс формирования требований к качеству сварных соединений

Рис. 23. Дерево требований к качеству образцов сварных соединений

Рис. 24. Интерфейс формирования требований к качеству образцов сварных соединений

На основании полученных данных формируется соответствующий отчет — «Таблица контроля качества сварных соединений» (рис. 25).

Рис. 25. Отчет «Таблица контроля качества сварных соединений»

В дальнейшем требования к качеству сварных соединений используются при формировании требований на неразрушающий контроль.

Расцеховка и материальное нормирование

Модуль расцеховки и материального нормирования служит для решения задач технологической подготовки производства.

Для этой цели в Lotsia PDM PLUS также были созданы соответствующие информационные структуры, включая специализированные интерфейсные формы расцеховки и материального нормирования (рис. 26).

Рис. 26. Интерфейс расцеховки и материального нормирования

Технолог в данной форме указывает маршрут по цехам в виде строки, которая сопоставляется со справочником цехов и участков. При этом возможно указание нескольких альтернативных расцеховок. В случае необходимости при обработке изменений можно отфильтровать измененные конструктором строки, а также отметить необходимость заказа документации для подразделений, которых нет в межцеховом маршруте.

Если у одной детали присутствует несколько вхождений в изделие, то либо указывается свой собственный маршрут для каждого вхождения, либо используется общая расцеховка. Возможно указание нескольких самостоятельных расцеховок для одной позиции изделия, с указанием отделяемого количества.

Также пользователю доступны просмотр и заимствование межцеховых маршрутов по всем применениям узла или детали, что существенно снижает трудоемкость разработки.

Кроме того, для удобства работы настроены функции пакетного копирования межцехового маршрута, пакетной замены цеха и пакетного заказа документации для выделенных позиций изделия.

Настройка включает возможность формирования необходимых отчетов (рис. 27-31).

Рис. 27. Отчет «Лист выдачи документации»

Рис. 28. Отчет «Содержание изменений Листа выдачи документации»

Рис. 29. Отчет «Ведомость материалов»

Рис. 30. Отчет «Извещение об изменении ведомости материалов»

Рис. 31. Отчет «Лист регистрации изменений ведомости материалов»

При единичном нормировании технолог может создавать замены материалов, просматривать и заимствовать нормы расхода материала по всем применениям узла или детали, задавать заготовки для полуфабрикатов и размеры материала в состоянии поставки, проверять нормы размеров заготовок и актуальность используемых материалов и т.д.

В рамках данного проекта также был разработан интерфейс группового нормирования материалов (рис. 32). В нем пользователь может выбрать вариант изготовления, создавать, удалять или просматривать состав группы, изменять нормы расхода и размера заготовки для выбранной группы и формировать отчеты.

Рис. 32. Интерфейс группового нормирования материалов

Также были разработаны экранные формы для интерфейса сводного нормирования материалов, позволяющего производить нормирование материалов через коэффициенты без учета геометрии, указывать технические требования к закупаемым материалам, а также рассчитывать площадь поверхности для нормирования лакокрасочных и вспомогательных материалов (рис. 33).

Рис. 33. Интерфейс сводного нормирования материалов

Для ускорения нормирования вспомогательных материалов были созданы составы вспомогательных материалов на единицу площади (рис. 34).

Рис. 34. Составы вспомогательных материалов

На основании этих данных могут быть сформированы отчеты «Сводная ведомость материалов (ВМ)» (рис. 35) и «Извещение об изменении сводной ВМ» (рис. 36).

Рис. 35. Отчет «Сводная ведомость материалов»

Рис. 36. Отчет «Извещение об изменении сводной ВМ»

Также в рамках настройки был реализован функционал выгрузки геометрии заготовок в систему листового раскроя ТЕХТРАН (рис. 37).

Рис. 37. Выгрузка геометрии заготовок в систему листового раскроя ТЕХТРАН

Технологическая структура изделия (ТСИ)

Наряду с конструкторской структурой изделия (КСИ), Lotsia PDM PLUS позволяет формировать и технологическую структуру изделия (ТСИ), что и было реализовано в рамках представленного проекта.

На рис. 38 показано дерево технологической структуры изделия, а на рис. 39 — соответствующий интерфейс пользователя для формирования ТСИ, позволяющий управлять составами технологических сборочных единиц.

Рис. 38. Дерево технологической структуры изделия

Рис. 39. Интерфейс формирования ТСИ

На основании данных, полученных из дерева ТСИ, формируются отчеты «Ведомость ТСИ» (рис. 40), «Комплектация технологических сборок» (рис. 41) и «Сверка технологической и конструкторской структур изделия» (рис. 42).

Рис. 40. Отчет «Ведомость ТСИ»

Рис. 41. Отчет «Комплектация технологических сборок»

Рис. 42. Отчет «Сверка технологической и конструкторской структур изделия»

Графики проектирования и изготовления оснастки

Для минимизации производственных расходов важно избегать простоев оборудования. Поэтому проектирование и изготовление технологической оснастки должны быть спланированы таким образом, чтобы избежать возможных отклонений от производственного графика.

Для этих целей служит Дерево графика проектирования и изготовления оснастки (рис. 43) и связанный с ним интерфейс формирования графиков оснастки (рис. 44).

Рис. 43. Дерево графика проектирования и изготовления оснастки

Рис. 44. Интерфейс формирования графиков оснастки

На основании введенных в систему данных формируются отчеты «График проектирования и изготовления оснастки» (рис. 45), «Лист согласования графика оснастки» (рис. 46) и «Сводный перечень оснастки и приспособлений» (рис. 47).

Рис. 45. Отчет «График проектирования и изготовления оснастки»

Рис. 46. Отчет «Лист согласования графика оснастки»

Рис. 47. Отчет «Сводный перечень оснастки и приспособлений»

Предварительная структура изделия для технико-коммерческого предложения ТКП

В целях выполнения работ по подготовке технико-коммерческого предложения (ТКП) формируется еще одна структура данных — Дерево предварительной структуры изделия (рис. 48).

Рис. 48. Дерево предварительной структуры изделия

Изделие может быть создано на основе аналога, а Дерево предварительной структуры изделия может быть связано с Деревом состава аналога изделия (рис. 49), которое содержит редактируемый список материалов, унаследованный из изделия-прототипа.

Рис. 49. Дерево аналога изделия

Для упрощения работы с аналогами изделий в рамках проекта был разработан специальный интерфейс (рис. 50).

Рис. 50. Интерфейс формирования аналога изделия

Также целям упрощения заимствования типовых решений при разработке новых изделий служит Справочник типовых элементов (рис. 51).

Рис. 51. Справочник типовых элементов

Многократное использование заимствованных типовых элементов способствует существенному снижению количества ошибок, а также сокращению времени проектирования, и как результат — снижению себестоимости изделий.

Справочник материалов и комплектующих изделий

Неотъемлемой частью внедренного решения является справочник материалов и комплектующих изделий. Его применение также способствует повышению уровня стандартизации и унификации выпускаемой продукции.

Основные разделы справочника материалов представлены на рис. 52.

Рис. 52. Справочник материалов

Для справочника настроен экранный интерфейс, позволяющий выполнять основные действия по работе с ним нажатием соответствующих кнопок.

Для удобства работы с сортаментами реализована двухуровневая структура «Материал — Типоразмер» (рис. 53).

Рис. 53. Двухуровневая структура «Материал — Типоразмер»

При помощи схем условного обозначения из хранящихся в системе атрибутов материала формируется одно- или двухстрочное обозначение, соответствующее требованиям нормативных документов. Формирование обозначений материалов по предварительно заданным схемам (рис. 54) позволяет снизить количество ошибок, связанных с человеческим фактором.

Рис. 54. Схема формирования условного обозначение материалов

Таким образом, справочник материалов является мощным инструментом и незаменимым помощником пользователя.

Расширенный поиск изделий

Всякая информация имеет ценность только в том случае, если ее можно быстро найти.

Мощные поисковые возможности системы, продемонстрированные в данном решении, в очередной раз подтверждают преимущества продуктов на базе Lotsia PDM PLUS.

В представленном на конкурсе проекте реализован расширенный поиск изделий по настраиваемым поисковым конфигурациям.

Поисковая конфигурация (рис. 55) — это набор характеристик типа изделий, который может формироваться пользователем без участия администратора системы.

Рис. 55. Поисковая конфигурация

На основе метаданных поисковой конфигурации генерируется форма поисковой карточки (рис. 56).

Рис. 56. Поисковая карточка

Также на основе метаданных поисковой конфигурации генерируется форма расширенного поиска (рис. 57).

Рис. 57. Форма расширенного поиска

Таким образом, система предоставляет пользователю широчайшие возможности по поиску необходимой информации, предотвращая непроизводительные затраты времени.

Заключение

Как видно из материалов представленного проекта, продукты на базе ПО семейства Lotsia PLM обеспечивают решение широкого круга задач на предприятиях атомного машиностроения и могут быть внедрены самостоятельно силами сотрудников предприятий-пользователей с минимальными затратами.

К сожалению, объем журнальной статьи недостаточен для полного представления данного проекта. Поэтому в следующем номере журнала «САПР и графика» мы продолжим публикацию материалов об этом решении.

Дополнительная информация и материалы конкурсов предыдущих лет [3] доступны на сайте plm-conference.com.

Список литературы:

1. Конкурс прикладных решений на основе Lotsia PLM 2025 — новые примеры использования отечественных PLM-технологий // САПР и графика. 2025. № 9. С. 8-16. ISSN 1560-4640.
2. Проект «Информационная система для машиностроения на платформе Lotsia PDM PLUS». Материалы конкурса «Опыт применения Lotsia PLM 2025», г.Москва // [Электронный ресурс]: база данных. — Режим доступа: https://plm-conference.com/download/2025-zio-podolsk-lotsia-pdm-plus/download.
3. Материалы конкурсов «Опыт применения Lotsia PLM», г.Москва // [Электронный ресурс]: база данных. — Режим доступа: https://plm-conference.com. 

По материалам компании «Лоция Софтвэа»

В статье использованы материалы из проекта компании АО «ЗиО-Подольск», представленного на конкурс «Опыт применения Lotsia PLM».