4 - 2003

Опыт построения системы конструкторско-технологической подготовки производства на базе продуктов T-FLEX

Валентин Гартфельдер, Сергей Ларионов, Дмитрий Ляпунов

ОАО «Завод Электроники и Механики»

В конце 90-х годов нам стало ясно, что в условиях ужесточающейся конкуренции с отечественными и зарубежными производителями выиграет тот, кто сумеет быстрее приспособиться к условиям динамично изменяющегося рынка. Главным фактором успеха стала скорость: скорость проектирования, производства, продаж и, как главная составляющая, скорость принятия управленческих решений. Чтобы эффективно управлять предприятием и ускорить процессы проектирования и управления производством, наш завод взял курс на системные, взаимосвязанные и интегрированные информационно-технологические решения, на создание единого информационного пространства. В конце 1997 года было принято решение о внедрении ERP-системы МАХ, поддерживающей международные стандарты управления МRP-II, о развитии Интернет/интранет-технологий, а также об эволюции систем автоматизированного проектирования.

К тому времени ОАО «Завод Электроники и Механики» было уже предприятием с довольно высоким уровнем автоматизации и компьютерной грамотности специалистов. У нас успешно применялись отдельные системы автоматизированного проектирования, такие как BAZIS (CAD) и ИСАТПП (разработка технологической документации). Однако САПР требовали дальнейшего развития. Завод просчитал свои возможности, и в мае 1999 года на предприятие была приглашена группа специалистов-консультантов для проведения анализа существующего положения и создания проекта коренной реконструкции САПР. Проект получил одобрение, консультантам было предложено воплотить его в жизнь.

Еще на стадии проектирования были определены основные принципы создания автоматизированной системы конструкторско-технологической подготовки производства (АС КТПП):

  1. Функциональная достаточность — функциональные возможности покупных программ САПР, входящих в систему, должны полностью соответствовать потребностям конкретного предприятия в решении конкретных задач автоматизации КТПП.
  2. Открытость системы для последующего наращивания новыми модулями и версиями САПР конструкторского и технологического проектирования.
  3. Простота внедрения и освоения системы; возможность быстрого обучения.
  4. Обеспечение документацией на русском языке; поддержка российских стандартов.
  5. Разумное соотношение факторов «цена — функциональность — производительность».
  6. Поэтапность создания системы в соответствии с финансовыми возможностями завода, наличием компьютерной техники и приоритетом решаемых задач.

При этом особое внимание было обращено на специфику ОАО «ЗЭиМ»: большое количество исполнений и модернизаций выпускаемой продукции. Некоторые виды продукции, ориентированные в целом на базовую конструкцию, изготавливаются по индивидуальным заказам. А значит, было необходимо предусмотреть возможность быстрого изменения размеров и конструктивных элементов отдельных деталей и узлов.

С учетом вышеперечисленных принципов предпочтение было отдано комплексу программных продуктов семейства T-FLEX компании «Топ Системы» (http://www.topsystems.ru/), состоящему из конструкторских систем T-FLEX/CAD 2D и 3D, T-FLEX/Расчеты, а также из технологической системы T-FLEX/ТехноПро. Сильной стороной этих программных продуктов является параметризация — как конструкторская, так и технологическая, позволяющая по созданным параметрическим моделям выпускать конструкторскую и технологическую документацию и проводить в ней изменения в кратчайшие сроки. Кроме того, эти продукты являются полностью интегрированными между собой и предоставляют систему сквозного проектирования от конструктора к технологу.

На выбор именно этих программных продуктов повлияли их цена (одна из самых низких в классе среднего САПР) и возможность поэтапно наращивать количество рабочих мест. Первоначально ОАО «ЗЭиМ» приобрело четыре сетевых рабочих места T-FLEX CAD и T-FLEX/ТехноПро. Была начата подготовка группы пользователей. Для того чтобы повысить мотивацию специалистов в изучении и использовании САПР, на предприятии было разработано «Положение об аттестации конструкторов и технологов на предмет владения САПР», согласно которому аттестованному специалисту устанавливался повышающий коэффициент к окладу, что резко повысило активность конструкторов и технологов. Постепенно происходило дооснащение новых рабочих мест: когда возникал очередной устойчивый дефицит, то производилась соответствующая оплата и фирма «Топ Системы» по электронной почте производила перепрошивку сетевого ключа на новое количество рабочих мест.

Если прежде приходилось затрачивать определенные усилия на освоение инженерами программ САПР, то сегодня в инженерном центре создалась среда, стимулирующая каждого нового работника быстро осваивать компьютерное проектирование. В среднем новый работник уже через месяц полноценно осваивает двумерное моделирование в T-FLEX CAD 2D, а через два-три месяца переходит на трехмерное проектирование. В будущем ОАО «ЗЭиМ» планирует полностью перейти на 3D-моделирование, что даст возможность проводить инженерный анализ конструкций.

В настоящее время в ОАО «ЗЭиМ» 36 рабочих мест T-FLEX/CAD и 9 рабочих мест T-FLEX/ТехноПро (так называемые плавающие сетевые лицензии, обеспечивающие возможность использования одного автоматизированного рабочего места несколькими специалистами в разное время). В результате более 50 конструкторских и технологических мест полностью автоматизировано.

Функционирующая на заводе САПР четко обозначила недостатки бумажной системы технического документооборота. Нередко возникали абсурдные ситуации: на процесс согласования тратилось в десять раз больше времени, чем на саму разработку. Но эта проблема была учтена уже на начальной стадии проекта — он развивался сразу по двум направлениям: ускорение конструкторско-технологических разработок и формирование собственной системы технического документооборота. Почему собственной? Потому, что на тот момент все PDM-системы являлись закрытыми (полностью или частично) и их было весьма трудно приспособить под нужды предприятия. Все это мешало организовать единое информационное пространство систем САПР и АСУП (в нашем случае — МАХ), что неизбежно вело к дублированию информации и, как следствие, к возникновению проблемы ее синхронизации.

На основе общности информационной базы на заводе была создана система «МАКСИМ» (от МАХ Integration Manager) в следующем составе:

  • система ведения проектов изделий;
  • интеграция технических данных АС КТПП (по составу изделий, трудовым и материальным нормативам, оборудованию и т.д.) и ИСУП МАХ в единой базе данных;
  • система электронного согласования конструкторских и технологических разработок;
  • электронный архив конструкторско-технологической документации для хранения утвержденной документации и параметрических моделей;
  • системный модуль, отвечающий за ведение системных справочников, регистрацию и аудит действий пользователей.

Разработанная система связывает T-FLEX CAD, T-FLEX/ТехноПро и МАХ и позволяет организовать единую среду для работы всех технических служб, значительно расширить управление единой информационной базой МАХ, осуществить множество сервисных функций в области управления АС КТПП, значительно сократить сроки подготовки производства и разработки новой техники.

Сегодня вся технологическая и почти вся конструкторская документация разрабатывается в электронном виде с применением сквозного трехмерного проектирования, и только несколько конструкторов (пенсионного и предпенсионного возраста) продолжают проектировать на кульманах.

Все разработанные модели изделий и оснастки заносятся конструкторами в электронный архив моделей системы «МАКСИМ» и используются для сквозного проектирования по цепочке: «конструктор — технолог — конструктор по оснастке — программист станков с ЧПУ». Использование моделей изделий и оснастки позволяет осуществлять как параллельное проектирование, так и предварительное согласование конструкции изделий, оснастки и технологии обработки, что ускоряет цикл КТПП. Электронная версия утвержденной конструкторской и технологической документации попадает в архив утвержденной документации через систему электронных конструкторских и технологических извещений после прохождения электронного согласования.

Менее востребованные и ветхие чертежи из бумажного архива переводятся в электронный путем сканирования на крупноформатном сканере из инженерного комплекса XEROX 8825DS, приобретенного в 2001 году, и последующей переработкой в удобочитаемый вид (чистка, правка электронных чертежей, несложное редактирование по конструкторским изменениям), при этом используется программа Raster Desk фирмы Consistent Software. Сегодня в архиве насчитывается более 10 тыс. электронных моделей изделий и оснастки. Пополняется он достаточно быстро: если в 2000 году в нем появилось 253 новые модели, то в 2001-м — уже более 7 тыс.

Одним из ключевых при создании единого информационного пространства стало решение о первичности информации о структуре и маршрутах изготовления изделия в системе управления производством (МАХ). Ответственность за их ведение и поддержание в актуальности была возложена на конструкторов и технологов. Все спецификации и конструкторские ведомости на предприятии формируются непосредственно из данных МАХ. Проводится работа по формированию технологической документации непосредственно из переданных в МАХ технологических данных.

Дополнительный модуль системы «МАКСИМ» позволяет считывать в технологическое извещение разработанные в T-FLEX/ТехноПро технологические процессы и передавать их непосредственно в систему МАХ. Так, организована интеграция САПР и АСУП в части технологической информации и технологи широко используют эту функцию. В рамках системы CAD/CAM, созданной на базе программных продуктов T-FLEX и решений других разработчиков ПО, в ОАО «ЗЭиМ» функционирует система разработки управляющих программ для станков с ЧПУ, а также система прямого управления станками с ЧПУ, к которой подключено 14 станков на самых ответственных участках производства.

Полученные наработки позволили выйти на более высокий уровень управления: повысилось качество проектирования, сократился бумажный документооборот, заработал параллельно-сквозной процесс подготовки производства новых изделий. Сроки их разработки, благодаря использованию параметрических возможностей T-FLEX CAD, уменьшились на порядок. Примером может служить применяющаяся на практике возможность получения КД, ТД и управляющей программы на аппарат «Фисоник», изготавливаемый по индивидуальному заказу всего за 4 часа.

А разработка КД на изделие «Блочно-модульный тепловой пункт» сократилась с 12 месяцев до 6-8 недель (в изделие входит около тысячи деталей и сборочных единиц). Для этого была создана библиотека параметрических моделей элементов теплопункта, как для 2D-, так и для 3D-проектирования.

В настоящее время разработка всех новых изделий и оснастки в конструкторских подразделениях ОАО «ЗЭиМ» выполняется в T-FLEX CAD 3D.

Сегодня САПР на предприятии продолжает развиваться. Идет работа по внедрению проектного управления в инженерно-исследовательском центре. Помимо управления проектами в системе «МАКСИМ» осуществляется внедрение проектного принципа управления КТПП новых и модернизируемых изделий при помощи программы Microsoft Project с разработкой конкретных (по проектам) и общих сетевых графиков и с оптимизацией распределения ресурсов для выполнения работ по проектам. picture

Фактически в течение нескольких лет на предприятии было создано единое информационное пространство. При прямой поддержке генерального директора команде ИТ-менеджеров завода удалось реализовать комплекс информационных проектов, в том числе и по созданию автоматизированной системы КТПП на базе программных продуктов T-FLEX фирмы «Топ Системы».

Стержнем проектов стала внедренная в полном объеме ERP-система МАХ, которая позволила кардинально изменить эффективность управления. Повысилась обоснованность принятия управленческих решений, исчезла штурмовщина в конце месяца, график производства и сдачи продукции приобрел явно выраженную линейную зависимость, сократились сроки выполнения заказов, и, как следствие, появилась возможность более чем вдвое сократить складские запасы и регулировать их величину в зависимости от сезона.

В 2001 году на предприятии был сдан в эксплуатацию телекоммуникационный сервер Definity, обеспечивающий решение целого спектра задач: это построение мощных корпоративных сетей, компьютерно-телефонная интеграция CTI, построение операторских центров, создание высокоскоростных систем передачи данных.

Интернет-портал ОАО «ЗЭиМ» (http://www.zeim.ru/), по данным SpyLOG, входит в тройку лидеров российского приборостроения по посещаемости. Посетители портала могут ознакомиться с каталогом продукции, подробнее узнать о компании, получить ответы на интересующие их вопросы.

Внедрение и развитие современных информационных технологий — часть стратегии предприятия, ориентированного на постоянные изменения. Их применение оптимизирует конструкторско-технологическую подготовку производства, обеспечивает более быстрое освоение выпуска новых изделий, а также различных модификаций уже освоенной продукции, что в конечном счете способствует повышению конкурентоспособности предприятия, упрочению его позиций на рынке.

«САПР и графика» 4'2003