«ЭЛАРА» на орбите CALS- технологий

В. Прохоров

ОАО «ЧПЗ «ЭЛАРА» является ведущим предприятием Чувашской Республики, производящим сложнейшую электронику для военных и гражданских целей, и по итогам 1999 года занимает первое место в рейтинге чувашских предприятий.

Основную часть продукции «ЭЛАРА» составляет электроника для авиации: бортовая вычислительная техника, пилотажные навигационные комплексы, системы отображения информации и дистанционного управления, авиационные приборы контроля для фирм Сухого, Туполева, Ильюшина. В рамках конверсии «ЭЛАРА» производит изделия автомобильной электроники, программно-технические комплексы для управления и контроля на объектах теплоэнергетики, электронные компасы для морских, речных судов и автотранспорта, промышленные и бытовые вентиляторы, информационно-рекламный комплекс «БЭСТ» для отображения различной информации, таксофоны, электронные кнопочные номеронабиратели и таксокарты, современные банковские терминалы и другое банковское оборудование, интегральные микросборки частного применения, многослойные печатные платы.

Качество и надежность выпускаемых предприятием изделий получили заслуженное признание и высокую оценку, свидетельством которых стали:

• сертификат фирмы «СоюзСерт» (Российская Федерация), подтверждающий соответствие системы качества на изделия военной техники требованиям стандартов ISO 9001 (декабрь 1998 года);
• сертификат TUV CERT фирмы RW TUV (ФРГ) на соответствие заводской системы качества на гражданскую продукцию требованиям международных стандартов ISO 9001 (1999 год);
• сертификат фирмы RockwellCollins (США) на соответствие системы качества «ЭЛАРА» требованиям международного стандарта 20C STO0802GT0002 Rev P. (январь 2000 года);
• почетный диплом Министерства торговли Российской Федерации и медаль «Лучший российский экспортер 1998 года»;
• диплом Госстандарта России и Академии проблем качества «100 лучших товаров России» за серию промышленных вентиляторов «ЭЛАРА» и таксофоны.

Стратегической целью предприятия руководство завода считает выход на мировой рынок с гражданской продукцией. В процессе возрастания конкуренции и насыщения рынка на первый план выходят повышение эффективности деятельности предприятия, сокращение затрат и сроков выполнения заказов, интеграция с российскими и зарубежными партнерами. Для решения этих задач необходимо внедрять принципиально новые технологии электронной поддержки процессов разработки, комплектации, производства, модернизации, сбыта, эксплуатации, сервисного обслуживания.

Зарубежный опыт свидетельствует о повышении конкурентоспособности предприятий, использующих современные компьютерные методы на основе CALS-технологий. CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта) представляет собой глобальную стратегию перехода к полной интеграции внутри предприятия посредством рационализации деловых процессов, прикладных стандартов и технологий для разработки, управления, обмена и использования деловой технической информации (рис. 1).

Внедрение CALS-технологий в «ЭЛАРА» предполагает достижение следующих целей:

1. Создание практической базы для вхождения предприятия в российское CALS-сообщество.
2. Внедрение международных и российских CALS-стандартов в функциональную деятельность по логистической поддержке всех этапов жизненного цикла изделий.
3. Информационное взаимодействие с заказчиками и потребителями.
4. Реинжиниринг бизнес-процессов предприятия на основе CALS-методологии.
5. Повышение конкурентоспособности предприятия и интегрирование в современный рынок высокотехнологичной продукции и услуг.

В компьютеризированной интегрированной логистической поддержке изделий на всех этапах жизненного цикла решаются следующие задачи:

1. Проектирование изделий.
2. Производство изделий.
3. Техническое обслуживание и ремонт изделий.
4. Снабжение.
5. Утилизация.

CALS-технологии должны обеспечить «ЭЛАРА» средствами полнофункционального взаимодействия в среде электронной коммерции (ЭК): все деловые партнеры, участвующие в реализации проекта по логистической поддержке изделия, должны иметь доступ к цифровым данным по проекту (данным о составе изделия, управленческим и техническим данным). Партнеры, участвующие в конкретном проекте, должны иметь возможность подключаться к проекту на любой его стадии (на начальной стадии, на стадиях разработки контрактов, проектирования, производства, реализации, эксплуатации, утилизации) вне зависимости от своего местонахождения и особенностей ведения бизнеса. Новые технологии помогут предприятию интегрироваться в современный рынок высокотехнологичной продукции и услуг, стать достойным партнером в бизнесе, привлечь к себе заказчиков продукции высокого качества и в надлежащие сроки, а также инвесторов.

Внедрение CALS-технологии в качестве набора методик и инструментов стало для «ЭЛАРА» одной из главных задач в деле повышения конкурентоспособности предприятия. План технического перевооружения предприятия, принятый советом директоров в 1998 году, в корне изменил всю стратегию предприятия. Только за последние три года завод вложил в современное оборудование для проектирования и изготовления продукции, а также для управления предприятием 15 млн. долл.

В целях автоматизации процессов конструирования, инженерного анализа и технологической подготовки производства выбор пал на CAD/CAM/CAE-систему высшего уровня Pro/Engineer (США) (рис. 2).

Система Pro/Engineer использует уникальный метод параллельного проектирования, который позволяет резко сократить время технологической подготовки производства нового изделия. Одновременно с разработкой концепции изделия прорабатываются детали и сборки, проводится их оптимизация, готовятся чертежи и разрабатывается технологический процесс. Наложение указанных этапов друг на друга во времени резко сокращает сроки выхода продукции на рынок. Для «ЭЛАРА» это особенно важно, так как мы пытаемся прорваться на рынок изделий, предназначенных для установки на автомобили. Конкуренция на этом рынке чрезвычайно высока, и победить в соревновании сможет только тот, у кого продукция будет качественнее, эстетичнее, дешевле и к тому же появится в продаже раньше, чем у остальных. Эта система стала на предприятии базовой в 1998 году. В настоящее время «ЭЛАРА» имеет 16 рабочих мест, загруженных в две смены, и работа по дальнейшему развитию системы продолжается.

Сегодня все осознают преимущества, которые дает грамотное использование на предприятии современного программного обеспечения. Во-первых, колоссальное ускорение выполнения задания, будь то, к примеру, автоматизация работы конструктора или расчеты на прочность. Во-вторых, повышение качества результатов работы и снижение вероятности ошибок: одно дело — проводить анализ прочности узла, задавая расчетную модель как несколько сотен строк текста, и совсем другое — видеть ее изображение на экране. И в-третьих, что, возможно, наиболее важно, изменение стиля инженерной работы, переход от рутинных операций к творческому процессу: не тратится время на заточку карандашей и стирание половины линий на чертеже в случае изменения пары габаритных размеров изделия.

С появлением современных систем трехмерного параметрического моделирования существенно изменился подход к процессу проектирования. Если раньше инженер работал в двухмерном пространстве и вынужден был воплощать свои идеи в плоских чертежах, то теперь у него появилась возможность творить в реальном трехмерном объеме, не задумываясь над тем, как вычертить ту или иную проекцию детали. Таким образом, проектирование теперь идет не от чертежа к трехмерному изображению изделия, а в обратном направлении — от пространственной модели к автоматически сгенерированным чертежам, исключив затраты времени на их создание.

Что из себя представляет система Pro/Engineer? Для чего она предназначена и нужна ли она ОАО «ЧПЗ «ЭЛАРА»? Попытаемся ответить на эти и другие вопросы с позиции сегодняшнего уровня развития технологий и задач, стоящих перед нашим акционерным предприятием.

Основная особенность семейства Pro/Engineer обусловлена двумя его уникальными чертами. Во-первых, параметрический моделлер (инструмент для проектирования с возможностью взаимоувязывания размеров проектируемого объекта), интеллектуальные объектно-ориентированные операции и конструкторские решения, на которых базируется система, предоставляют инженерам легкость, скорость и гибкость в работе. А во-вторых, уникальная единая структура данных, обеспечивающая полную двунаправленную ассоциативность (изменение параметров детали приводит к изменению параметров сборки, и наоборот) для всех инженерных приложений, а также тесное взаимодействие между участниками процесса проектирования дают им возможность работать над проектом одновременно, используя коллективный опыт. Впервые конструируемая модель и технология ее производства могут с самого начала разрабатываться одновременно, в результате чего в самые сжатые сроки разработчик получает оптимальный вариант разрабатываемого изделия, экономя время и средства.

При работе с Pro/Engineer все изменения, произведенные в какой-либо области конструкторской разработки, автоматически переносятся на все соответствующие участки. Полная взаимосвязь и взаимозависимость всех этапов разработки — от получения чертежа до изготовления — дает конструкторам возможность менять конфигурацию детали буквально «на лету», без потери времени и средств в такой дорогостоящей области, как изготовление. Следовательно, подобное решение способствует оптимизации цикла «проектирование — изготовление оснастки», получению высококачественного продукта в сжатые сроки и по более низким ценам.

Система Pro/Engineer позволяет создавать высококачественные пресс-формы и отливки с жесткими допусками, отвечающие современным технологическим требованиям. Она дает возможность прорабатывать на ранних стадиях разработки многочисленные варианты оснастки, что позволяет оптимизировать геометрию литьевых деталей, литейных полостей и литейных стержней. Система предоставляет инженерам-разработчикам литейных форм и конструкторам, создающим детали из пластмасс, простые и удобные средства для создания геометрии-отпечатка, генерации литейного стержня и полости, а также производства законченных пластиковых деталей и полного комплекта документации. Pro/Engineer автоматически генерирует днище изложницы, каналы охлаждения, литники и поверхности разъема. Система дает возможность инженерам-технологам оптимизировать производственный процесс, уменьшая количество обрезков и переделок, путем моделирования операций. Пользователь может осуществлять контроль над каждым видом операции, предварительно проверять их взаимное влияние еще до того, как будет пущено дорогостоящее оборудование и оператор начнет свою работу.

Полагаю, что вышеизложенное является исчерпывающим ответом на вопрос, для чего нужна система Pro/Engineer. В условиях конкуренции на рынке товаров и ограниченности ресурсов, при возрастающих требованиях потребителей к ассортименту и качеству продукции, завоевание и тем более удержание рынка становится все более трудной задачей, и решить ее можно только в том случае, если мы сумеем предложить продукцию, опередив конкурентов, причем за меньшую цену и более высокого качества.

Экономию времени (практически в 2-3 раза) принесла разработка в Pro/Engineer нового бытового тепловентилятора мощностью 2 кВт. В прежние времена, когда конструкторы добирались наконец до изготовления макетного образца (после долговременного конструирования), на котором проводились предварительные испытания, все знали, что прототип будет значительно отличаться от полученного образца — по выходным параметрам, производительности и пр., что влекло за собой многократные существенные доработки. Сегодня у нас появилась возможность практически с экрана компьютера разработчика передать чертежи на станки с ЧПУ, единственные способные выполнить профили столь сложной электронной математической модели.

В настоящее время ОАО «ЧПЗ «ЭЛАРА» — полноправный участник рынка автомобильной электроники, немаловажную роль в завоевании которого сыграла САПР Pro/Engineer, являющаяся одним из инструментов системы CALS-технологий. Изделия автомобильной электроники: коммутаторы электронного зажигания (ГАЗ-3102, 31029, 3110, 3302, ВАЗ-2108, 2109, 2110), регуляторы напряжения (ГАЗ-3102, 31029, 3110, 3302), контроллеры системы поддержания температуры воздуха в салоне (ВАЗ-2110, 2111, 2112), блоки индикации бортовой системы контроля (ВАЗ-2110, 2111, 2112), контроллеры системы автоматического управления климатической установкой (ВАЗ-2110, 2111, 2112), блоки управления электронным впрыском (ГАЗ-3102, 31029, 3110, 3302) — пользуются заслуженным признанием у потребителей нашей продукции. По итогам 1999 года АвтоВАЗ признал «ЭЛАРА» своим лучшим поставщиком электронных изделий.

Являясь постоянным участником международных выставок, в том числе аэрокосмических салонов, в России и за рубежом, будучи полноправным членом Международного союза машиностроителей, Российского союза промышленных предприятий, НПЦ «Технокомплекс», Национальной ассоциации авиаприборостроителей, Российской аэрокосмической ассоциации и осознавая свою ответственность перед потребителями продукции, «ЭЛАРА» постоянно работает над совершенствованием системы управления производством. ОАО «ЧПЗ «ЭЛАРА» прежде всего — предприятие-изготовитель, поэтому для нас чрезвычайно актуальны вопросы совершенствования производственных процессов в области технологических решений и в области управления. С этой целью на заводе успешно внедряется система масштаба ERP — BAAN IV (Нидерланды), которая позволяет формализовать на предприятии все бизнес-процессы, начиная от маркетинговых исследований и заканчивая вопросами управления сервисом выпускаемых изделий. BAAN — еще один инструмент CALS-технологий (рис. 3).

В сентябре 1999 года на нашем предприятии было установлено 25 лицензий «конкурентных» пользователей, с чего, собственно, и началось практическое внедрение системы BAAN совместно с компанией «Форт Диалог» (г.Набережные Челны). К августу 2000 года на предприятии обучены 303 специалиста, которые успешно выполняют свои ролевые функции в системе BAAN: конструкторы, технологи, финансисты, бухгалтеры, маркетологи, снабженцы, кладовщики, менеджеры всех звеньев. Наличие в системе обширного набора функций и задач по всем основным подсистемам АСУП позволяет решать вопросы оперативного управления основным производством, снабжением, сбытом, складами, финансами, подготовкой производства, вспомогательным производством и т.д. В составе системы имеется удобная в использовании подсистема сигнальной информации для высшего руководства, обеспечивающая простые и наглядные средства оперативного информирования руководителя — прежде всего об отклонениях тех или иных показателей работы предприятия от нормальных и нормативных, причем система таких показателей строится самим пользователем. В настоящее время на предприятии в полную силу функционируют модули «Конструкторские данные» и «Сбыт, Снабжение, Склады», активно и успешно внедряется модуль «Финансы», начато внедрение модуля «Производство». Мы уже смогли убедиться в том, что BAAN автоматически обеспечивает единство всех видов учета. Внедрение системы позволяет гарантировать, что маркетологи, снабженцы, работники отдела сбыта, бухгалтерия и другие подразделения предприятия пользуются едиными достоверными данными.

BAAN обеспечивает строгое и неукоснительное исполнение предписанной управленческой процедуры. Каждый документ, если это указано при настройке системы, пройдет все установленные этапы оформления, согласования и подписания и не будет выпущен без указания всех необходимых данных. При этом доступ к информации будет возможен только при условии строгого соответствия с правами и полномочиями работников.

Насыщение предприятия информационными технологиями предполагает наличие большого количества представленной информации в электронном виде, которой необходимо управлять. Поэтому на предприятии внедряется система управления подобной информацией, одним из элементов которой стала система промышленного тиражирования и архивирования конструкторско-технологической документации OCE (Нидерланды) (рис. 4).

В июне 1999 года мы приобрели комплекс цифрового копирования технических документов (Digital Document System).

Система ОСЕ обеспечивает быстрое и эффективное копирование документов. Оригинал необходимо отсканировать только один раз, после чего можно распечатать любое требуемое количество копий. К тому же в отсутствие необходимости многократного копирования оригиналы служат долго. Сканирование и распечатка могут происходить одновременно с целью увеличения производительности. Возможность сканирования в файл позволяет преобразовать копию в цифровую информацию, так что можно создавать электронный архив чертежей и документов.

Кроме того, ОСЕ предоставляет возможность получать качественные односторонние и двусторонние копии. Даже сложные оригиналы репродуцируются с максимальным качеством (синька, фотографии, темные копии). Имеется автоматическая компенсация фона, то есть разделяется фон и информационное содержание. Полученные копии не отличаются друг от друга, и часто копия по качеству превосходит оригинал.

Сегодня перед нами стоит задача перехода к работе в автоматизированном режиме, чтобы система одновременно подключалась к компьютерам и рабочим станциям в локальной сети через интерфейс и выполняла свои функции с удаленной станции. В связи с этим для нас представляет интерес НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» в области управления всей информацией о промышленном изделии на основе международных стандартов — PDM STEP Suite, информационными источниками которой являются Pro/Engineer, BAAN и ОСE. Новая система очень хорошо вписывается в концепцию внедрения CALS-технологий на «ЭЛАРА». Работая в тесном контакте с генеральным директором этой фирмы Евгением Владимировичем Судовым, мы создали в демонстрационном варианте интерактивное электронное техническое руководство на бескарданный магнитный электронный горизонт-компас с компенсацией магнитной девиации ДС-83. Указанный документ позволил воочию оценить основные преимущества программного комплекса подготовки ИЭТР:

• формализация структуры документа;
• возможность распределенной подготовки различных разделов по строго определенным правилам (единая структура документа, единое стилевое оформление) и централизованная композиция конечного документа;
• возможность создания многовариантных документов, предназначенных, например, для работы с разновидностями или семейством изделий, имеющих различия;
• поддержка любых способов представления информации — текстовая информация, изображения (растровые, векторные), аудио- и видеоинформация;
• навигация и поиск по структуре документа;
• обеспечение подготовки интерактивных электронных технических руководств в понятном любому пользователю виде, в том числе и иностранному заказчику.

Наши специалисты высоко оценили результаты работы НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» по созданию ИЭТР и стали активными сторонниками внедрения набора методик и инструментов CALS-технологий, предлагаемых НИЦ.

Конечно, нам предстоит еще очень большая и кропотливая работа по внедрению CALS-технологий. Но осознание необходимости автоматизации производственной деятельности требует от нас дальнейших шагов в этом направлении, несмотря на значительные затраты. Конкурентная борьба требует принятия неординарных решений, и трудовой коллектив «ЭЛАРА» готов к этому.

«САПР и графика» 2'2001