9 - 2003

От лоскутной автоматизации подготовки производства к комплексной

Александр Варивода, Сергей Беляев, Сергей Мозговой

Белгородский завод энергетического машиностроения — современное многопрофильное предприятие, производящее различные типы энергетических трубопроводов для тепловых и атомных станций, котлы водогрейные, паровые, котлы-утилизаторы, оборудование для нефтяной и газовой промышленности с единичным и мелкосерийным характером производства.

В этих условиях особые требования предъявляются к качеству и срокам конструкторско-технологической подготовки производства. Одним из основных ресурсов сокращения сроков и повышения качества конструкторско-технологической подготовки является комплексная автоматизация этих работ.

Вопросами автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства на базе комплекса программ «Интермех» специалисты завода начали заниматься в 2000 году.

Надо отметить, что к этому времени на заводе был накоплен определенный опыт в области автоматизации проектирования и управления заказами в производстве. В частности, на предприятии была внедрена система автоматизированного проектирования CATIA v4, которая применяется при разработке сложного котельного оборудования (проектирование трубопроводов, металлоконструкций, формирование электронных сборок), а также успешно эксплуатировались системы автоматизированной подготовки производства собственной разработки. Однако используемые системы автоматизации носили фрагментарный характер (такую автоматизацию называют лоскутной), что не позволяло построить единое информационное пространство, объединяющее все конструкторские и технологические подразделения, обеспечивающие подготовку производства и возможность интеграции с АСУ предприятия.

Сегодня на российском рынке программного обеспечения в области автоматизации проектирования представлено довольно много систем как отечественного, так и зарубежного производства. Поэтому выбор системы представляется отнюдь не тривиальной задачей.

Причины, по которым выбор был сделан в пользу систем «Интермех», следующие:

• «Интермех» предлагает законченное комплексное решение в части автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства. Необходимо отметить, что практически все поставщики программного обеспечения заявляют о комплексности своих решений. Однако при ближайшем рассмотрении оказывается, что собственные программные продукты охватывают только часть необходимой функциональности системы, а все остальное закрывается разработками сторонних фирм. Естественно, такой подход к построению единой системы неизбежно сопряжен с риском в части качества интеграции разнородных программных продуктов и вынуждает потребителя так или иначе взаимодействовать с несколькими поставщиками. Решения «Интермех» позволяют избежать указанных проблем;

• способность и готовность компании взаимодействовать с заказчиком на всех этапах реализации проекта; оперативность в устранении замечаний и доработке системы в соответствии с требованиями заказчика;

• возможность использования различных CAD-систем в качестве геометрических моделлеров; высокий уровень атрибутной интеграции между CAD-системой и собственными модулями «Интермех»;

• динамичность развития системы;

• высокий уровень открытости программного комплекса в плане возможностей развития функциональности за счет включения в контекст системы собственных заводских приложений;

• соответствие комплекта выходных документов стандарту ЕСКД;

• приемлемое соотношение «цена/качество».

Для того чтобы убедиться в правильности выбора, специалистами завода в течение полугода проводилась опытная эксплуатация системы, показавшая принципиальную возможность применения ПО «Интермех» в условиях предприятия. После этого было принято решение о закупке системы.

Однако между закупкой системы и ее успешной эксплуатацией на рабочем месте конечного пользователя находится самый сложный и ответственный этап — внедрение системы. На наш взгляд, этот этап является ключевым, так как только при условии правильного выбора стратегии внедрения можно рассчитывать на успех мероприятия в целом. Исключительно важным при внедрении является понимание необходимости и готовность высшего руководства к предстоящим изменениям характера труда в инженерных службах предприятия. Нашим руководством вопрос о необходимости развития и совершенствования информационной структуры решен раз и навсегда: «Конструктор или технолог, рабочее место которого не оснащено компьютерной техникой, продуктивно работать не может», — заявил генеральный директор завода Иван Викторович Конев.

Следующим фактором является наличие на предприятии группы специалистов, которые в состоянии качественно провести обучение персонала, оперативно поддерживать конечных пользователей при переходе на автоматизированные методы работы. Такая группа была сформирована и подготовлена при непосредственном участии сотрудников «Интермех», и силами этой группы был налажен процесс обучения пользователей. Эффект обучения был усилен тем, что конечные пользователи еще до начала обучения имели на своих рабочих местах полностью развернутый комплекс систем «Интермех» и, приходя с занятий, могли сразу же закрепить на практике полученные знания и навыки.

При обучении важным фактором являлся правильный подбор учебных заданий. В качестве учебных заданий у нас выбирались такие, которые соответствовали специфике повседневной работы слушателей, что позволило им сосредоточиться на освоении технологии работы в новой среде и не потребовало неоправданных усилий на изучение самого учебного материала.

Внедрение системы вряд ли можно назвать успешным, если не решен вопрос об автоматизированном формировании полного комплекта конструкторской и технологической документации средствами данной системы. В связи с этим следует отметить, что в структуре документооборота любого предприятия всегда найдутся документы, которые не предусмотрены системой ЕСКД, но без которых подготовку и запуск изделия в производство невозможно выполнить в полном объеме. В случае Белэнергомаша таким документом является детальная опись, которая по существу является интерфейсным документом между службами конструкторско-технологической подготовки производства и АСУ предприятия, а кроме того, именно на основе детальной описи формируются как состав заказа клиента, так и производственный заказ (пользуясь терминологией известной системы SAP R/3). На основе информации, содержащейся в этом документе, также выполняются практически все технико-экономические расчеты, такие, например, как потребность в материалах, калькуляция изделия (заказа), графики внутрицеховой и межцеховой кооперации, сменно-суточные задания и т.д.

Детальная опись — это комплексный конструкторско-технологический документ, в котором отражаются три важнейшие составляющие производства:

• структура изделия;

• потребность в материальных ресурсах;

• размещение изделия в производстве.

В формировании детальной описи заняты как конструкторские, так и технологические подразделения завода. Объединение в одном документе вышеперечисленных составляющих имеет свои преимущества, поскольку позволяет свести в единую форму основные данные по изделию и исключить из оборота ряд документов (маршрутные карты и ведомости материалов), однако при реализации электронного варианта такой схемы возникают проблемы. Например, если закрепить за одним документом сразу нескольких авторов, то впоследствии при внесении изменений трудно будет идентифицировать, какой именно раздел документа изменен. Поэтому документ нужно разбить на три виртуальных документа в соответствии с тем, какая из инженерных служб его формирует и несет ответственность за его содержание. Такое разбиение позволяет однозначно закрепить исполнителей за каждым разделом и однозначно идентифицировать автора изменений, а кроме того, обеспечивает возможность параллельной работы исполнителей на некоторых технологических операциях обработки информации.

Основным источником данных для детальной описи является структура изделия, автоматически формируемая PDM-системой Search (разработка НПП «Интермех») в ходе создания и сдачи в электронный архив конструкторских спецификаций и заполнения дополнительных параметров в карточке изделия.

Конструкторский раздел детальной описи приведен на рис. 1, технологические разделы документа, материальные нормативы и маршрутная расцеховка показаны на рис. 2.

Для отражения полного состава изделия на предприятии действует еще один документ — объем поставки (рис. 3), представляющий собой перечень детальных описей и привязанный к конкретному производственному заказу. Другими словами, объем поставки является аналогом экземпляра изделия.

Все программное обеспечение по формированию приведенных документов было разработано исходя исключительно из функциональных возможностей интерфейса прикладного программирования Search API, поставляемого компанией «Интермех» вместе с системой, что позволило специалистам Белэнергомаша создать целостную среду разработки такого сложного документа, как детальная опись. Целостность среды позволяет непосредственно из основного окна электронного документа получать всю необходимую информацию, в том числе чертежи деталей и сборок, спецификации, технологические процессы, данные о состоянии того или иного связанного с изделием документа.

На многих предприятиях в том или ином виде существуют годами накопленные электронные базы данных, в которых отражается структура изделий. Естественно, что при переходе на новые средства проектирования возникает проблема перемещения накопленных данных в новую систему. Решение этой задачи является не менее важным звеном во внедрении системы, чем формирование документации на вновь разрабатываемые изделия. В условиях Белэнергомаша электронные базы данных изделий существуют еще с середины 70-х годов и представляют собой электронный вариант детальных описей, которые ранее заполнялись вручную, а затем вводились в ЭВМ через системы подготовки данных. Используя функциональные возможности Search API, нашим специалистам без труда удалось переместить информацию о ранее разработанных изделиях в базу Search с автоматическим получением на выходе конструкторских спецификаций, а также данных о материальных нормативах и маршрутной расцеховке.

Изначально высокая степень готовности комплекса систем «Интермех» для условий реального производства в совокупности с широкими возможностями развития функциональности за счет интеграции собственных приложений позволила в значительной степени приблизиться к решению проблемы комплексной автоматизации подготовки производства на предприятии, создать хорошие предпосылки для перехода на безбумажные технологии работы. На текущий момент основные статистические показатели использования системы выглядят следующим образом:

• количество ежедневно работающих пользователей в среде «Интермех» — до 100;

• количество ежемесячно работающих пользователей в среде «Интермех» — до 200;

• количество ежедневно создаваемых в системе документов — до 300.

Итак, можно утверждать, что система «Интермех» стала повседневным инструментом в работе конструкторских и технологических подразделений нашего предприятия. Это позволило существенно повысить как качество, так и оперативность выполнения работ за счет создания единого информационного пространства конструкторских и технологических подразделений завода. В дальнейшем на предприятии планируется еще более широкое применение комплекса систем «Интермех» как в процессах проектирования изделий (в частности, при интеграции с системой Unigraphics), так и при создании цеховых рабочих мест мастеров с возможностью просмотра электронных версий чертежей и технологических процессов.

«САПР и графика» 9'2003