Промышленным предприятиям — комплексные решения под маркой CSoft
И молвил Морж: «Пришла пора подумать о делах...»
Льюис Кэрролл. «Алиса в Зазеркалье»
Компания Consistent Software широко известна на отечественном рынке САПР как ведущий дистрибьютор аппаратного и программного обеспечения. Кроме того, она вот уже несколько лет развивает направление комплексной автоматизации промышленных предприятий. В связи с этим в конце 2002 года в структуре компании произошли серьезные изменения, результатом которых стало появление родственной компании — CSoft. Эта компания ориентирована на развитие и внедрение комплексных решений Consistent Software в области автоматизации деятельности промышленных предприятий. Предлагаемая вашему вниманию статья освещает сегодняшнее состояние этого направления деятельности.
С точки зрения жизненного цикла изделия научно-техническую деятельность предприятия можно разделить на традиционные этапы или направления: конструкторская и технологическая подготовка производства, нормирование, планирование производства и собственно производство. В соответствии с этими направлениями до сих пор рассматривались и средства автоматизации: САПР конструктора, САПР технолога, автоматизированное рабочее место (АРМ) расцеховщика, АРМ нормировщика и т.д. Однако современный уровень развития систем автоматизированного проектирования и технической подготовки производства позволяет взглянуть на эту проблему по-новому (рис. 1).
Основная задача любого предприятия — скорейший выпуск качественной и востребованной продукции, поэтому в основу его научно-технической деятельности ложится именно производство.
Исходя из этого принципа можно выделить всего два этапа научно-технической деятельности предприятия:
- подготовка производства и накопление данных о ней;
- использование накопленной информации для планирования, управления и контроля за ходом производства.
Подразделения, задействованные на этих этапах, должны объединяться единым информационным пространством, которое обеспечит согласованность действий и оперативное внесение изменений как в конструкцию и состав, так и в технологию изготовления изделия или в производственный план.
На первом этапе в рамках единого информационного пространства обеспечивается формирование дизайна и состава изделия (разработка трехмерной модели, оформление рабочей документации, конструкторских спецификаций и ведомостей), описываются возможные способы его изготовления (варианты технологических маршрутов, способы формообразования и т.д.) и необходимые для производства ресурсы (трудоемкость изготовления, требуемые инструменты, материалы, комплектующие). Иными словами, создается описание того, что именно будет производить предприятие, как и с помощью чего.
Второй этап — это собственно выполнение программы. К сожалению, в действительности он не всегда строго и полностью ей соответствует: отсутствие необходимых материалов/сортамента, технологические и конструктивные особенности производства и продукции требуют внесения оперативных изменений уже в ходе производства. На этом же этапе формируется статистическая информация, которая в дальнейшем служит исходным материалом для анализа и внесения изменений в производственные планы, технологии и конструкции.
Ядро такой организации информационных процессов на предприятии составляет разработанная компанией Consistent Software система TechnologiCS. Возможности TechnologiCS обеспечивают не только информационную поддержку процессов технической подготовки, производственного планирования и оперативного управления, но и автоматизацию решения основных задач предприятия в этой области. А открытая архитектура TechnologiCS позволяет осуществить интеграцию с системами, решающими отдельные задачи (разработка трехмерных моделей, выпуск рабочей документации, листовой раскрой, формирование программ для ЧПУ и т.д.).
Приведем пример прохождения изделия по цепочке подготовки производства от КБ до изготовления его в цехах.
На многих предприятиях автоматизация конструкторской подготовки производства началась достаточно давно, и конструкторы в этом отношении — одни из передовых участников процесса (рис. 2). Но в зависимости от решаемых задач, финансовых возможностей предприятия и его структуры используются САПР различных уровней (двумерные и трехмерные, среднего и высокого уровней) и разных производителей (например, ряд предприятий одновременно применяет AutoCAD, Autodesk Inventor и Unigraphics).
К каждому внедрению специалисты CSoft подходят с учетом положения дел и реальных возможностей предприятия. Если какие-то САПР или справочники (номенклатуры, материалов, инструмента, техмаршрутов) уже используются, они будут включены в единую информационную среду: справочники импортируются, а САПР интегрируются. Если предприятие только приступает к автоматизации конструкторской области, то на этапе предпроектного обследования будут подобраны решения, соответствующие текущим и возможным будущим задачам предприятия, причем все решения уже будут интегрированы в единую среду. Как это реализуется?
Когда вся документация передается на бумаге, ее получателю все равно, в какой системе она сформирована. Однако технологам и нормировщикам (а также специалистам плановых и других служб) фактически придется «перебить» спецификацию в своих системах или переписать ее на свои бланки, что неизбежно приведет к ошибкам в документации: человеческий фактор в таких случаях сказывается обязательно. При передаче документации в электронном виде с помощью стандартизованных интерфейсов в единой базе данных TechnologiCS автоматически создаются номенклатурные справочники выпускаемых изделий и конструкторские спецификации, то есть формируются состав и дерево изделия. А электронный архив TechnologiCS обеспечивает защищенное хранение электронной документации с возможностью ее просмотра другими участниками проекта (рис. 3).
Посредством встроенных процедур документооборота TechnologiCS обеспечит электронное согласование/утверждение проектной документации, а также передачу утвержденной документации и структуры изделия технологам. При этом вместе с чертежами и моделями в TechnologiCS может храниться вся связанная с проектом информация: результаты расчетов и расчетные модели, отчеты об испытаниях и служебные записки, электротехнические проекты (созданные, например, в ElectriCS) и т.д.
Технология изготовления — одна из основ, на которых базируется производство. TechnologiCS включает все средства, присущие САПР технолога: диалоговое проектирование технологии с использованием технологических справочников, проектирование в полуавтоматическом и автоматическом режимах, формирование технологии по аналогу, типовому техпроцессу или с использованием типовых фрагментов и блоков. Кроме того, система позволяет производить расчет технологических режимов, геометрии заготовок, трудовых нормативов и норм расхода материалов, а также автоматизированный подбор инструмента и оснастки.
TechnologiCS — одна из немногих систем, обеспечивающих хранение процесса технологии изготовления как единого целого (со всеми переделами) и ее параллельную разработку специалистами различных бюро и подразделений.
В процессе проектирования, разумеется, может потребоваться разработка операционных эскизов, программ для станков с ЧПУ, карт раскроя. Предусмотрена возможность создания эскизов в любом внешнем редакторе (помимо нашей разработки — MechaniCS) посредством специального мастера (рис. 4). Полученный с его помощью эскиз автоматически попадает в электронный архив и связывается с текущей операцией техпроцесса.
Внутри TechnologiCS технолог создает задание на разработку программы, которое отправляется в виде уведомления программисту ЧПУ (рис. 5). А тот, в свою очередь, использует для разработки программы находящиеся в архиве модели изделия. Полученная в результате программа может быть привязана непосредственно к операции с ЧПУ. Системы разработки программ для ЧПУ — отдельное направление деятельности CSoft. Дело в том, что это решение, под стать конструкторским САПР, тоже масштабируемое и неоднозначное. Мы готовы предложить заказчикам самые разные варианты, начиная от простейших систем «плоской» фрезерной 2,5D- и токарной обработки и заканчивая системами 4- и 5-координатной обработки, обеспечивающими фрезерование любых поверхностей, вплоть до лопаток газотурбинных колес. В этой области решения компании Consistent Software отрабатываются на многокоординатных фрезерных станках Cielle, которые успешно внедрены специалистами CSoft на многих промышленных предприятиях России (рис. 6). Среди других систем ЧПУ следует обратить внимание на уникальную отечественную систему листового раскроя — «Техтран/Раскрой». Задание на раскрой деталей из листа может поступать в эту систему непосредственно из TechnologiCS, а результаты расчета отходов из листа могут передаваться из «Техтран» обратно в технологию изготовления.
В результате технолог и свою задачу решает, разрабатывая комплект технологической документации, и готовит данные для планирования и управления производством (рис. 7).
После появления в едином информационном пространстве результатов работы конструктора и технолога настает время использования этой информации.
Получая исходную информацию в виде поступающих заказов, специалисты плановых служб приступают к первичному планированию. Первое, что они могут определить, — это потребности производства по данному заказу и плану производства в целом: сколько материалов, инструмента, покупных и комплектующих необходимо выдать или закупить для цеха либо участка, какова будет загрузка его производственных мощностей и как это согласуется с трудовыми ресурсами. Далее с использованием данных по производственным складам, ведение которых также обеспечивается TechnologiCS (включая партионный учет, формирование и учет складских документов прихода/расхода, списания и передачи материальных ценностей, хранение параметров конкретных деталей, комплектующих, материалов и инструмента в соответствии с требованиями контроля качества по ИСО 9001), формируются производственные спецификации.
Производственная спецификация базируется на ранее заложенных технологии и структуре изделия, но учитывает и реальное состояние склада и производства (рис. 8). На этом этапе задается необходимость исключения из плана определенных позиций (например, в связи с их наличием на складе) или, напротив, дополнительное производство некоторых из них на склад. Здесь же можно учесть оперативные изменения в связи с отсутствием на складе нужного сортамента или материала, оптимизировать партии запуска, распараллелить маршруты движения разных партий одного и того же изделия. Используя трудовые нормативы, TechnologiCS автоматически рассчитывает циклограмму выполнения данной производственной программы и формирует предварительные даты запуска и выпуска отдельных позиций.
Сформированная производственная программа поступает в производство. Разумеется, параллельно с электронным планом оформляется и все бумажное сопровождение: документы по складу, наряды, маршрутные листы, карты комплектования и другие документы. Таким образом, TechnologiCS позволяет облегчить жизнь внутрицеховым специалистам — мастерам цехов и диспетчерам. Автоматизируется и формирование документации, и фиксация прохождения изделия по производственному маршруту. Оформление сдачи изготовления по факту производства может производиться как пооперационно, с учетом результатов выполнения каждой операции (фактическая трудоемкость; наличие, вид и причина брака; параметры контроля по результатам операции), так и подетально. Использование данных по факту изготовления позволяет анализировать причины возникновения брака и иных отклонений в производстве, вырабатывать наиболее эффективные методы борьбы с ними.
Результаты работы производственного модуля (производственные планы, отчеты по фактическому изготовлению, данные по складам) могут передаваться в производственные системы класса MRP II/ERP для дальнейшей обработки, расчета себестоимости, зарплаты и для решения других задач управления предприятием.
Но одного только взаимодействия в рамках электронного пространства для современного отечественного предприятия явно недостаточно. На абсолютном большинстве предприятий даже при внедрении систем электронного документооборота и электронных САПР единственным подлинником остается чертеж на бумаге (кальке), а миллионы чертежей по-прежнему существуют только в бумажном виде. Перенесение их в электронный архив, обработка и вовлечение в процесс проектирования и выпуска изделий — задача, которую также с успехом решают специалисты CSoft. Лидером в этой области (причем не только в России, но и во всем мире) уже многие годы является программное обеспечение серии Raster Arts. Эти программные продукты — предмет законной гордости компании Consistent Software, результат огромного труда ее программистов. Использование этого ПО совместно с инженерными плоттерами и сканерами обеспечивает оборот не только электронных, но и бумажных документов.
Если нужно выводить на бумагу большое количество инженерных документов или стоит проблема печати неучтенных копий (что особенно важно для режимных предприятий), то можно организовать централизованный вывод документов в едином бюро, оснащенном современными репрографическими комплексами Oce’ (доступ к документам обеспечивается только из соответствующего защищенного раздела электронного архива) (рис. 9а)
Для физического хранения и обработки всей накапливаемой информации и электронных документов необходимо выделение достаточного по производительности файлового сервера (или нескольких серверов), систем хранения больших объемов данных и средств резервного копирования (рис. 9б). Существующие аппаратные средства (роботизированные DVD-библиотеки с объемом хранимой информации до 2 Тбайт) позволяют организовать и оперативный доступ к хранимой информации, и ее надежное и долговременное хранение.
В отличие от программного обеспечения, предназначенного для автоматизации локальных инженерных задач, TechnologiCS является системным решением. Комплексное использование TechnologiCS подразумевает охват целого ряда взаимосвязанных задач и различных подразделений предприятия. Кроме того, успешное внедрение такого рода систем влечет за собой хотя бы частичную реорганизацию существующих бизнес-процессов. Именно поэтому эффективное комплексное внедрение TechnologiCS требует соответствующего подхода. Оно не должно ограничиваться только установкой программного обеспечения и обучением пользователей) — необходимо тесное конструктивное сотрудничество предприятия и компании, занимающейся внедрением TechnologiCS, совместное проведение целого комплекса мероприятий.
Взаимодействие предприятия и команды внедрения CSoft происходит на протяжении четырех основных этапов:
- предпроектная подготовка;
- опытно-промышленное внедрение;
- запуск в промышленную эксплуатацию;
- последующее сопровождение.
Каждый этап имеет определенную цель и предполагает достижение конкретных результатов. Цели и задачи этапов являются общими для разных проектов. Конкретные мероприятия разрабатываются и проводятся индивидуально для каждого проекта с учетом специфики, а также степени технической и организационной готовности предприятия.
Комплексные решения компании Consistent Software всегда индивидуальны, поскольку формируются на основе совместной работы специалистов заказчика и CSoft. Именно благодаря этому они достаточно легко внедряются и становятся незаменимыми на предприятиях.
