Информационная система для машиностроения на платформе Lotsia PDM PLUS

В настоящей статье мы продолжаем рассматривать 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 силами сотрудников отдела систем управления жизненным циклом изделия, практически без привлечения внешних подрядчиков.
Следует также отметить, что реальное количество пользователей системы существенно превышает количество приобретенных предприятием лицензий Lotsia PDM PLUS, что стало возможным благодаря используемому в ПО 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 на конкурс проекта 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.

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.

Реализация подсистем конструкторско-технологической подготовки производства и управления технической документацией была рассмотрена в предыдущих статьях [2, 3].

Информационная поддержка обеспечения качества выпускаемой продукции с помощью Lotsia PDM PLUS

При проектировании и производстве высокосложной технической продукции ответственного назначения, в частности оборудования для предприятий ТЭК, большое значение имеет непрерывное обеспечение качества на всех этапах жизненного цикла продукции.

Lotsia PDM PLUS позволяет построить систему, отвечающую требованиям отечественных и международных стандартов, таких как стандарты серии ISO 9000, по менеджменту качества.

В рамках данного проекта [4] был автоматизирован ряд процессов, связанных с обеспечением качества продукции, включая следующие инструменты обеспечения качества:

• метрологический учет;
• входной контроль;
• разрешение на замену материалов;
• разрушающий контроль продукции и материалов;
• неразрушающий контроль продукции и материалов;
• отчеты о несоответствии;
• акты о браке;
• сертификаты качества;
• аттестация персонала.

Метрологический учет

Так, для решения задач автоматизации метрологического учета были разработаны:

• дерево поверки средств измерения;
• отчет «График поверки»;
• отчет «Свидетельство о поверке»;
• отчет «Сертификат о калибровке»;
• отчет «Извещение о непригодности»;
• отчет «Задолженность по поверке»;
• отчеты «Аттестат» и «Этикетка»;
• отчет «Перечень средств измерений, поставленных на учет»;
• отчет «Протокол периодической аттестации».

Иерархическая структура данных дерева поверки средств измерения (рис. 1) включает справочники поверяющих организаций, служб и цехов, а также госреестров; данные об испытательном оборудовании, образцах предприятия, индикаторах, средствах измерения и допускового контроля. Для каждой единицы поверяемого оборудования хранится вся необходимая информация о проведенных поверках.

Рис. 1. Дерево поверки средств измерения

На основании хранящейся в системе информации формируется график поверки/калибровки средств измерения (рис. 2).

Рис. 2. Отчет «График поверки»

По результатам поверки формируются свидетельство о поверке, сертификат о калибровке или извещение о непригодности, также представляющие собой отчеты.

Дополнительно формируется отчет «Задолженность по поверке» (рис. 3), включающий информацию о средствах измерения и контроля, требующих поверки.

Рис. 3. Отчет «Задолженность по поверке»

Аналогичным образом подготавливаются отчеты «Аттестат» и «Этикетка», «Перечень средств измерений, поставленных на учет» и «Протокол периодической аттестации».

Таким образом, с помощью встроенного генератора отчетов Lotsia PDM PLUS можно получить полный комплект необходимых документов.

Автоматизация входного контроля

В целях автоматизации входного контроля была создана соответствующая структура данных — дерево акта входного контроля (рис. 4).

Рис. 4. Дерево акта входного контроля

Оно содержит всю необходимую информацию о контрольных мероприятиях, замечаниях, результатах контроля и согласованиях.

Для формирования акта входного контроля были разработаны экранная (рис. 5) и печатные формы «Акт входного контроля» и «Заключение о допуске в производство».

Рис. 5. Интерфейс формирования акта входного контроля

Для работы с разрешениями на замену материалов была разработана соответствующая иерархическая структура (рис. 6), позволяющая, в том числе, формировать печатные формы соответствующих документов, просматривать документы архива, печатать приложения, а также добавлять и удалять заказы.

Рис. 6. Дерево разрешения на замену материалов

Также имеется функция печати разрешения на замену материала с указанием причин несоответствия и корректирующих действий.

Разрушающий контроль продукции и материалов

Важным аспектом входного контроля является практическое подтверждение заявленных поставщиком характеристик поставляемой продукции и материалов. Одним из применяемых для этого методов является разрушающий контроль. В рамках проекта были автоматизированы необходимые для этого процессы.

Так, была создана интерфейсная форма требования на проведение испытаний (рис. 7) и формируемые на ее основе отчет «Требование» и журнал требований на проведение испытаний (рис. 8).

Рис. 7. Интерфейс формирования требования на проведение испытаний

Рис. 8. Журнал требований на проведение испытаний

Рис. 9. Дерево отчета по химии металлов

Рис. 10. Интерфейс формирования отчета по химии металлов

Аналогичным образом были автоматизированы процессы подтверждения свойств материалов, сформированы соответствующие структуры данных и связанные с ними отчеты, в том числе по химическому составу металлических (рис. 9 и 10) и неметаллических (рис. 11 и 12) материалов, металлографии (рис. 13 и 14), стойкости против межкристаллической коррозии (МКК), определению ферритной фазы, механических свойств материалов, а также по контролю овальности гибов труб (рис. 17 и 18) и испытаниям пружин (рис. 19 и 20).

Рис. 11. Дерево отчета по химии неметаллов

Рис. 12. Интерфейс формирования отчета по химии неметаллов

Рис. 13. Дерево отчета по металлографии

Рис. 14. Интерфейс формирования отчета по металлографии

Рис. 15. Дерево отчета по определению механических свойств

Рис. 16. Интерфейс формирования отчета по определению механических свойств

Рис. 17. Дерево отчета по контролю овальности гибов труб

Рис. 18. Интерфейс формирования отчета по контролю овальности гибов труб

Рис. 19. Дерево отчета по испытанию пружин

Рис. 20. Интерфейс формирования отчета по испытанию пружин

Неразрушающий контроль продукции и материалов

Не осталась без внимания разработчиков проекта и автоматизация информационного сопровождения современных методов неразрушающего контроля.

В частности, в системе были реализованы структуры данных, позволяющие хранить и обрабатывать информацию о следующих видах неразрушающего контроля продукции и материалов:

• визуально-измерительный контроль;
• радиографический контроль сварных соединений;
• ультразвуковой контроль сварных соединений;
• ультразвуковой контроль основного металла;
• ультразвуковая толщинометрия;
• капиллярный контроль;
• свидетельство о чистоте;
• прогон шарика.

Так, для визуально-измерительного контроля (ВИК) была создана структура дерева отчета (рис. 21) и экранная форма (рис. 22) с возможностью формирования печатной формы соответствующего акта ВИК и предъявительской записки.

Рис. 21. Дерево отчета по ВИК

Рис. 22. Интерфейс формирования отчета по ВИК

Рис. 23. Дерево отчета по радиографическому контролю

Рис. 24. Интерфейс формирования отчета по радиографическому контролю

Аналогичные структуры данных, интерфейсные формы и отчеты были разработаны и для радиографического (РГК) — рис. 23 и 24, ультразвукового (УЗК) — рис. 25 и 26, контроля сварных соединений, ультразвукового контроля основного металла (УЗКОМ) — рис. 27 и 28), ультразвуковой толщинометрии (УЗИ) — рис. 29 и 30, и капиллярного контроля (рис. 31 и 32).

Рис. 25. Дерево отчета по УЗК сварных соединений

Рис. 26. Интерфейс формирования отчета по УЗК сварных соединений

Рис. 27. Дерево отчета по УЗКОМ

Рис. 28. Интерфейс формирования отчета по УЗКОМ

Рис. 29. Дерево отчета по УЗТ

Рис. 30. Интерфейс формирования отчета по УЗТ

Кроме того, по результатам испытаний формируются свидетельство о чистоте изделий в соответствии с требованиями чертежей и технологических процессов и отчеты о контроле труб прогонкой металлическим калибром (шариком).

Рис. 31. Дерево отчета по капиллярному контролю

Рис. 32. Интерфейс формирования отчета по капиллярному контролю

Обработка несоответствий и брака

Для выявленных в процессе контроля несоответствий и бракованной продукции реализованы дерево отчета о несоответствии (рис. 33) и отчет о несоответствии; дерево отчета о браке, интерфейсная форма акта о браке (рис. 34 и 35) и соответствующий отчет.

Рис. 33. Дерево отчета о несоответствии

Рис. 34. Дерево акта о браке

Рис. 35. Интерфейс формирования акта о браке

Сертификаты качества

Для работы с сертификатами качества созданы необходимые информационные объекты, сгруппированные в дереве сертификата качества (рис. 36), позволяющем получить требуемый отчет (рис. 37).

Рис. 36. Дерево сертификата качества

Рис. 37. Сертификат качества

Рис. 38. Дерево аттестации по качеству

Аттестация персонала

Постоянное повышение квалификации персонала и его аттестация являются неотъемлемой частью обеспечения качества выпускаемой продукции. Lotsia PDM PLUS, как показывает реализованное в рамках данного проекта решение, позволяет хранить и обрабатывать информацию о проводившихся аттестациях по качеству (рис. 38), в том числе в разрезе по специальностям (рис. 39).

Рис. 39. Дерево аттестации сварщиков

Таким образом, система позволяет структурировать, накапливать, хранить и обрабатывать полный набор информации, связанной с качеством продукции на всех этапах ее жизненного цикла, и обеспечивать доступ сотрудников к информации в режиме 24/7.

Интеграция со смежными информационными системами

Lotsia PDM PLUS изначально разрабатывалась как открытое платформенное решение, позволяющее встраиваться в информационный ландшафт предприятия и обмениваться информацией с программным обеспечением третьих фирм по самым различным сценариям: с использованием API, экспортом-импортом данных в различных форматах (XML, PLM XML, ISO 10303 (STEP), текстовые форматы и т.д.) и прямым подключением к базам данных. Причем для реализации подобных интеграций не требуется обращаться за помощью к разработчикам, что очень хорошо было продемонстрировано в рамках рассматриваемого проекта.

При этом возможно задавать связи с внешними информационными системами (ИС) для практически любых элементов модели данных Lotsia PDM PLUS. В частности, в представленном на конкурс решении была реализована интеграция со смежными ИС с использованием настраиваемой передачи данных в формате XML для следующих данных:

• соответствие типов объектов;
• соответствие типов документов;
• соответствие атрибутов;
• соответствие типов связей;
• вычисляемые структуры объектов;
• вычисляемые атрибуты;
• ссылки и связи со справочниками Lotsia PDM PLUS;
• ссылки и связи на справочники смежных (ИС);
• режимы выгрузки данных.

Так, для задания соответствия типов объектов в разных ИС был разработан интерфейс, в котором можно задавать связь межу кодом типа объекта в Lotsia PDM PLUS и внешней ИС, при необходимости генерировать уникальные идентификаторы типов объектов и задавать выражение для применения соответствия (рис. 40).

Рис. 40. Соответствие типов объектов

Аналогичный интерфейс был создан и для установки соответствия типов документов (рис. 41). При этом также реализована возможность задания условий для определения типов документов в разных системах и соответствия типов файлов.

Рис. 41. Соответствие типов документов

Для атрибутов это решение позволяет настраивать соответствие между кодами, наименованиями и типами данных в LotsiaPDMPLUS и внешними ИС, указывать выражения для преобразования значений (рис. 42).

Рис. 42. Соответствие атрибутов

Для типов связей (которые в Lotsia PDM PLUS могут быть как направленными, так и равнозначными) возможно задание соответствия как для самих типов связей, так и для типов связей по типам объектов (рис. 43).

Рис. 43. Соответствие типов связей

Особо следует выделить обработку вычисляемых структур объектов и вычисляемых атрибутов. При этом в качестве вычислителей возможно использование как SQL-запросов к базам данных (рис. 44), так и выражений (рис. 45).

Рис. 44. Вычисляемые структуры объектов

Рис. 45. Вычисляемые атрибуты

Сходным образом в данной реализации обрабатываются ссылки и связи между справочниками Lotsia PDM PLUS (рис. 46) и внешних ИС (рис. 47). При этом учитываются схемы идентификации объектов, применяемые в интегрируемых системах, наименования, а также логические условия задания соответствия.

Рис. 46. Ссылки и связи со справочниками Lotsia PDM PLUS

Рис. 47. Ссылки и связи со справочниками смежных ИС

Для обмена информацией с внешними ИС также настроена выгрузка данных в различных режимах (рис. 48), позволяющая выгружать из Lotsia PDM PLUS одиночные объекты или объекты из дерева состава изделия по различным критериям. При этом могут выгружаться как сами объекты, так и связанные с ними файлы.

Рис. 48. Режимы выгрузки данных

Таким образом, представленная настройка системы Lotsia PDM PLUS позволяет в полной мере реализовать как интеграцию с внешними информационными системами, так и импорт унаследованных данных, что позволяет на практике воплотить концепцию единого информационного пространства предприятия и провести реальную цифровизацию всех производственных процессов.

Заключение

Как показано в представленном на конкурс проекте АО «ЗиО-Подольск», системы на базе входящих в Lotsia PLM программ на практике могут быть использованы для автоматизации самого широкого круга задач и внедрены в уже существующую информационную инфраструктуру силами сотрудников предприятий-пользователей с минимальными затратами, и без привлечения специалистов компании-разработчика.

Lotsia PDM PLUS в очередной раз успешно продемонстрировала свои возможности по управлению данными о сложной наукоемкой продукции на протяжении всего ее жизненного цикла, а также при обмене информацией с другими информационными системами.

Дополнительная информация и материалы конкурсов предыдущих лет [5] 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. Информационная система для машиностроения на платформе Lotsia PDM PLUS // САПР и графика. 2025. № 10. С. 40-54. ISSN 1560-4640.
3. Информационная система для машиностроения на платформе Lotsia PDM PLUS // САПР и графика. 2025. № 11. С. 47-55. ISSN 1560-4640.
4. 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.
5. 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».