Проектирование технологически сложных изделий: теория в практике Ирисофт

От главного редактора isicad.ru: Позволю себе экзотический жанр: прямой комплимент автору статьи, которая представляется мне образцом анонса мероприятия. В статье есть и достаточно развернутые содержательные примеры проектов, и короткие, но, опять же содержательные, методологические комментарии. На мой взгляд, участники анонсируемого семинара, руководствуясь этой статьей, могли бы уже сейчас составить основательный список вопросов к докладчикам и тем кулуарных обсуждений. Особое место среди возможных вопросов и тем могут занять проблемы интеграции решений разных вендоров, интеграции PLM и ERP, совместная работа удаленных друг от друга участников проекта... При этом, в статье нет ни самолюбования компании, ни намеков на ущербность конкурентов

Автор статьи — руководитель отдела маркетинга компании «Ирисофт»

Одной из основных особенностей проектирования технологических сложных изделий является сложность организации процесса разработки и производства, включение в единый контур большего числа участников с различными ролями. А чем больше людей, зачастую территориально удаленных друг от друга, работают над одним проектом, тем выше вероятность влияния того самого человеческого фактора. И еще важный момент — сложным изделиям всегда сопутствуют вопросы обеспечения безопасности во время их эксплуатации. И это все в совокупности формирует комплекс требований и задач, которые необходимо учесть и выполнить, чтобы обеспечить соответствие по качеству, надежности, стандартам работы изделия, в рамках временных и бюджетных ограничений.

В век информатизации многие из задач и ролей автоматизированы: это и проектные отделы, использующие CAD-решения; и группы расчетчиков с CAE-решениями; и финансисты с ERP-системами и многие другие группы. Этот клубок различных систем и решений имеет на каждом предприятии свою уникальную конфигурацию в зависимости от традиций, принципов работ, структуры предприятия, специфики изделия, производственной базы и многих других факторов. Мы, здесь я говорю об опыте компании Ирисофт, в своей практике часто сталкиваемся с необходимостью интеграции всех этих разных задач, включающих в себя различные системы, в некое единое целое, позволяющее управлять процессом разработки изделия, его производством и далее всем ЖЦИ.

Какие же решаются задачи...

Для решения таких задач мы работаем с семейством продуктов Windchill — программным решением, уже зарекомендовавшим себя надежным инструментом для автоматизации различных задач разного уровня. И хочется сказать, что Windchill — это не только решение для управления данными об изделии, позволяющее организовать инженерный документооборот, его функции намного шире. Но статья не об этом. В данной статье хотелось бы уйти от рассуждений, что и как верно делать и почему, хотелось бы уйти от обсуждений технических аспектов непосредственного инструментария PDM-системы. Есть задачи, которые хотели решить наши клиенты. И на их примере мы расскажем, как работать и в чем особенности проектирования технологически сложных изделий.

Сокращение сроков постановки нового изделия в производство

Бурильная техника «Стройдормаша»

Пилотный проект длился 6 месяцев, за это время срок выпуска экспериментального образца от стадии разработки концепции до выпуска изделия в металле был снижен с 1,5 года до 4 месяцев. Такого результата удалось достичь за счет перехода на методику нисходящего проектирования, которая задает жесткие рамки проектирования сложных и больших сборок. А автоматизация процессов проектирования позволила сделать их прозрачными для участников и начать говорить на одном языке.

Система подтвердила свое право на существование на данном предприятии, и было принято решение идти дальше — снижать не только сроки, но и затраты. Потому как мало сделать быстро, хотелось бы, чтобы себестоимость изделия позволяла компании получать прибыль и развиваться. Результатом развития системы явилось то, что сейчас уже на этапе проектирования достигается полнофункциональное описание объекта (техническое, экономическое и т.д.), происходит стандартизация и унификация всех применяемых материалов и комплектующих с возможностью моделирования поведения изделия.

Управление стоимостью изделия с этапа его разработки

Одна из таких компаний — Таурас-Феникс. Когда руководством Таурас-Феникс было принято решение развернуть на базе 1С оперативное планирование производства, стало ясно, что старые механизмы передачи данных не справляются с задачами производства. Продукцией «Таурас-Феникс» является фасовочно-упаковочное оборудование для предприятий пищевой, фармацевтической, химической отраслей. Ассортимент компании насчитывает более 100 моделей оборудования. Оперативное производство на Таурас-Феникс идет по заказам, каждое изделие автономно от других изделий. Позаказное производство требует оперативного планирования, а для этого необходимы инструменты безошибочной передачи данных. Поэтому было принято решение интегрировать ERP и PDM-системы.

Оборудование Таурас-Феникс

Совместно с Ирисофт был реализован проект интеграции PDM-системы Windchill и 1С. Система 1С на предприятии является не только учетной системой: в ней хранится 90% всей корпоративной информации.

Проект длился 3 месяца. Для того чтобы показать, каким образом процесс организован сейчас, я приведу слова Сергея Скрыпника, генерального директора Таурас-Феникс. «Если есть решение о запуске какого-то изделия в производство, информация о заказе вносится в систему 1С, ТЗ запускается в производство. В первую очередь информация попадает руководителю отдела продаж, затем идет проверка поступления финансовых средств в соответствии с договором, в случае выполнения условий договора, приступают к работе.

Информация через 1С попадает к начальнику производства и в виде электронной ведомости покупных на закупку комплектующих в департамент закупок, и уже после согласования отправляется менеджеру отдела продаж, ответственному за реализацию проекта — он может отслеживать все этапы изготовления оборудования. Проектирование машины осуществляется под управлением среды Windchill. Когда проектная документация готова, нажатием одной кнопки все данные, все спецификации сразу передаются в 1С. Система автоматически просчитывает все детали, которые находятся уже на складе, сообщает о готовности или неготовности, их количестве на складе или выдает информацию о том, какое количество необходимо отправить в производство.

Это очень важный момент, т.к. часто в производстве есть несколько машин, в которые входят одни и те же компоненты. Так вот система сама отследит, что на данный артикул уже есть заявки, человек же может запросто ошибиться, попросту забыть, что одни и те же детали нужны для двух машин.

Параллельно формируется заказ производству. При этом на производстве нет необходимости в ручном режиме выбирать, каких деталей недостаточно — при списке в несколько тысяч деталей это очень актуально. Достаточно нажать кнопку «дефицит», и система покажет только те изделия, которые необходимо изготовить или их точное местоположение в цехах (при наличии существующего).

В результате производство получает точно и четко сформированное задание, на основании которого ведется планирование, как для участков, так и для отдельных станков. Если для изготовления детали необходимо несколько операций, система автоматически определит, какая операция будет первой, и т.д. После того как технологи проверят, задание отправляется непосредственно сотрудникам. Такая же система создана и для компонентов, которые закупаются.

Такой принцип работы системы позволяет максимально быстро и просто просчитать себестоимость любой машины, посчитать рентабельность изготовления, возможную скидку для заказчиков и т.д."

Что касается производства, то здесь тоже есть большие плюсы. Каждый рабочий и мастер на своем участке точно знает, что он должен делать. К тому же может в режиме реального времени посмотреть, что, когда и в каком количестве выпущено и куда перемещено — для этого введена система штрихкодирования. Чертежи получают штрихкоды автоматически — при распечатке их на производстве. Интеграция с 1С и САПР позволяет избежать необходимости распечатывать чертежи в конструкторском отделе: они автоматически распечатываются непосредственно на производстве, когда поступает задание.

Похожие проекты были реализованы на ЗАО «НГ-Энерго» (интеграция Windchill и 1С), в ГНЦ РФ ОАО "Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (интеграция Windchill и ERP Галактика) и в других компаниях.

Организация работы территориально удаленных предприятий в рамках одного проекта

Примером такой организации совместной работы территориально удаленных предприятий в рамках одной организационной структуры является ООО «Инта», российское представительство заводов-производителей трубопроводной арматуры для объектов классической и атомной энергетики: ОАО «Ивано-Франковский арматурный завод», ЗАО «Киевское Центральное Конструкторское Бюро Арматуростроения» и ЗАО «Завод энергетического оборудования „Энергопоток“» (Энергопоток — Российское предприятие). Компания была создана в 2007 году для организации централизованного сбыта продукции и представления интересов вышеуказанных заводов на предприятиях атомной и тепловой энергетики Российской Федерации.

Требовалось обеспечить эффективную работу предприятия по новым принципам «Инженерного центра», предполагающего решение задач конструирования оборудования по требованиям Российских заказчиков с выполнением прочностных и газогидродинамических расчётов. Задачей «Инженерного центра» была подготовка и согласование КД в регулирующих органах и у заказчика, с последующей передачей ее на производственные предприятия.

К возможному решению предъявлялись достаточно высокие требования, включая возможности 3D-моделирования, стыковки с программами ANSYS и STAR CCM+ и построения интегрированной CAD/CAM/CAE/PDM-системы.

В результате данные разработчиков оборудования, сделанные в Creo, передаются в отдел расчетчиков (CAE), которые проводят расчеты по моделям Creo в пакете ANSYS и STAR CCM+. Проектирование 3D-моделей, проведение инженерного анализа создаваемых изделий и управление структурой изделия позволяет выпускать РКД с высоким качеством за счет сокращения ошибок проектирования и в управляемые сроки. Под управлением системы Windchill была организована удаленная работа с конструкторскими и технологическими бюро заводов-изготовителей, находящимися на территории Украины и России.

Проект привел к сокращению сроков конструкторско-технологической подготовки производства новых изделий за счёт перевода длительных операций согласования бумажных конструкторских чертежей и технологических процессов на согласование документов в цифровом представлении между участниками процесса в едином для всех электронном архиве.

Повышение качества эксплуатационной сервисной документации

Совместная работа большого количества подрядчиков и поставщиков требует единого стандарта, а Заказчики, в свою очередь, требуют повышения качества документации, получения информации в различных форматах и на разных языках.

Рост кооперации и расширение участия Российских компаний в международных проектах привели к необходимости использования международных норм таких, как: S1000D и DITA (в России данные документы соответствуют ГОСТу 2.601).

Во время PLM-форума, который состоялся в рамках МВМС-2013, был затронут вопрос исполнения проекта по изготовлению авианосца Мистраль. И в качестве примера управления стоимостью разработки была приведена ситуация выпуска эксплуатационной сервисной документации. Можно представить, каков объем в бумаге хотя бы одного комплекта документации к такому изделию как авианосец, сколько стоит изготовление этого комплекта, доставка. Французские верфи предложили заказчику предоставить электронные книги в необходимом количестве, со всей документацией загруженной в них. Вот такое вот, казалось бы, простое решение, которое позволило не только сэкономить, но и упростить и ускорить процесс передачи. Понятно, что не для всех такое решение подходит. Вопрос в том, для того чтобы подобные решения были возможны, нужно иметь соответствующую технологическую базу.

Наличие автоматизированной системы позволяет сократить временные затраты на выпуск сопроводительной документации, а главное — повысить качество, т.к. уменьшает степень влияния «человеческого» фактора, позволяет выпускать документацию согласно единому стандарту, сокращает временные издержки (внесение изменений, перевод на иностранные языки и пр.). Результат достигается, в основном, за счет применения модульного принципа создания документа: текст разбивается на стандартные модули, из которых можно формировать необходимую инструкцию. Возвращаясь к примерам, упомяну концерн «ЦНИИ Электроприбор», которым на очередном этапе сотрудничества, была поставлена задача автоматизировать процесс подготовки технической документации с применением стандартов ГОСТ и RISSE и снизить стоимость разработки документации.

Создание необходимой документации изделия состоит из задач: «создание — управление данными — публикация». Создание модулей данных осуществляется с помощью текстовых (для создания модульных документов) и графических (для создания технических иллюстраций на основе CAD моделей) редакторов. Автоматизация управления данными (хранение модулей данных, управления процессами согласования и внесения изменений) осуществляется с использованием централизованной базы данных. Публикация, а именно в этот момент на основании структуры документа и соответствующего шаблона оформления (PDF, HTML, Web и пр.) происходит «превращение» набора модулей данных в единый документ.

Компанией Ирисофт было предложено решение, которое позволило создать единое информационное пространство для разработки технической документации; разделить документ на минимальные логические части (модули данных), которые в последующем могут дорабатываться и корректироваться разными сотрудниками и оперативно проходить согласование, и впоследствии, повторно использоваться.

Так, в результате внедрения, уже подготовлено несколько комплектов эксплуатационной документации для иностранных заказчиков, ИЭТР для внутренних заказчиков. Формализован процесс перевода документов на иностранный язык, создано и заполнено более 5000 модулей, обучено более 50 пользователей и достигнут эффект заимствования до 60%.

Интерфейс системы Arbortext (организация автоматизированной подготовки технической документации). Пример 1

Интерфейс системы Arbortext (организация автоматизированной подготовки технической документации). Пример 2

В заключение

И на прощание, я еще раз приглашаю всех на семинар Ирисофт, посвященной этой теме, во время которого мы постараемся раскрыть шире спектр задач и поделиться своим опытом, возможно, он будет полезен именно вашей компании.