Без САПР невозможно рационально управлять предприятием

Nupas-Cadmatic - совместный продукт голландского предприятия Numeriek Centrum Groningen B.V., специализирующегося в конструировании корпусов и других крупных металлических компонентов судов, и финской компании Cadmatic Oy, занимающейся машинным и коммуникационным оборудованием. Nupas-Cadmatic используется в 41 стране мира в 540+ верфях и проектно-конструкторских организациях. За более чем двадцатилетнюю историю работы на судостроительном рынке и в нефтегазовой сфере открыты и успешно функционируют более 23 офисов продаж и технической поддержки во всем мире.

Nupas-Cadmatic применяют в проектно-конструкторских работах и производстве судов более 20 российских судостроительных предприятий.

Проекты ООО «Си Тех» (Нижний Новгород), выполненные с использованием САПР Nupas-Cadmatic

За последний год пользователями Nupas-Cadmatic cтали ООО «ХС Морское проектирование» (Северодвинск), ОАО «Средне-Невский судостроительный завод» (Санкт-Петербург), ОАО «Ленинградский судостроительный завод «Пелла» (Отрадное, Ленинградская область), ООО «Невский судостроительно-судоремонтный завод» (Шлиссельбург, Ленинградская область), АО «НПП “Профиль» (Санкт-Петербург) и ООО «МЕРК» (Санкт-Петербург).

Вот 12-минутный ролик – введение в подсистему Nupas-Cadmatic HULL, предназначенную для поддержки проектирования корпусов:

2. Санкт-Петербургская компания «Центр Информационных Технологий «Мёбиус» известна как один из самых опытных российских партнёров Dassault Systemes. REM-заметка о Мёбиус приурочена к двадцатилетию компании и естественно названа Новый этап инноваций, или 20 лет вместе.

Многое о компании говорит один из кадров заставки её сайта. Заметка не оставляет никаких сомнений в том, что эта заставка вскоре обновится за счёт вынесения на первый план 3DEXPERIENCE:

3. Вообще, Dassault Systemes многократно фигурирует в этом выпуске REM, что, вероятно, в частности, объясняется ролью компании в поддержке автоматизации судостроения. В этом смысле, характерна заметка Алана Уара, вице-президента Dassault Systemes по индустрии судостроения «2D в судостроении топит корабли – буквально. Судостроение 21 века требует перехода на 3D».

Стоит процитировать характеристику, которую автор даёт российскому судостроению: «3D-моделирование уже прочно вошло в инструментарий разработчиков сложных промышленных изделий, однако «плоское» проектирование в российском судостроении не спешит сдавать свои позиции, существенно тормозя процесс создания современных судов… Российские стандарты в области судостроения отличаются от западных, они в большей степени ориентированы на ручной процесс проектирования на бумаге. Поэтому, с одной стороны, мы должны придерживаться установленных нормативов, с другой, по-хорошему, их менять. И на сегодняшний день ведется много проектов по изменению существующих стандартов, так как даже не специалистам понятно, что сегодняшняя нормативная база и стандарты, действующие в России, являются камнем преткновения, тормозящим внедрение современных технологий».

В то же время А. Уар признаёт, что судостроение в целом является относительно консервативной отраслью, которой ещё предстоит многое перенять, прежде всего, у аэрокосмической и авиационных отраслей. Между прочим, оказывается, что сегодня самыми передовыми в отрасли являются не европейские предприятия, а корейские и канадские. Автор отмечает, что несколько лет назад применение PLM считалось показателем продвинутости, а сегодня – это средство выживания. Приводится несколько реальных примеров дорогостоящих проектов, которые сопровождались или завершались серьёзными неудачами и инцидентами. «Очевидно, что с индустрией, которая начинает строить многомиллиардные корабли, которые непригодны для плавания, что-то не так», -- пишет автор.

Проблема перехода к 3D хорошо знакома читателям isicad.ru, а некоторые горячие дискуссии на нашем портале говорят не столько о консерватизме некоторых специалистов, сколько об их серьёзном отношении к проблеме. На эту тему было сказано много слов, но, пожалуй, нелишним будет процитировать слова Алана Уара: они вовсе не оригинальны, но – искусно подобраны:

Эсминец DDG1000. Источник – статья в Википедии

4. Статья «Среднесрочное планирование производственных мощностей судостроительных и судоремонтных предприятий путем имитационного моделирования материальных потоков подготовленf сотрудниками Гетнет Консалтинг – одного из самых первых и известных российских партнёров Dassault Systemes. Суть статьи – описание алгоритма среднесрочного планирования производственных мощностей судостроительных и судоремонтных предприятий путем имитационного моделирования материальных потоков в производственной системе. Этот алгоритм позволяет определить наиболее предпочтительные варианты загрузки производственных мощностей с учетом рисков, связанных с хозяйственной деятельностью предприятия и эксплуатацией морской техники и смоделировать различные результаты реализации сценариев «что, если?».

Поставленная задача по своему характеру на основе предложенного подхода реализуются сочетанием систем календарного планирования и имитационного моделирования. В качестве системы планирования использован модуль Program Central, поставляемый в составе системы ENOVIA DS, а имитационное моделирование осуществляется другим решением DS – DELMIA QUEST.

Хотя в статье нет сведений о заказчике представленного решения и о его внедрении, нет сомнений в том, что речь идёт о промышленном решении конкретно поставленной отраслевой задачи, которая учитывает характер типовых процессов, многочисленные знания и данные предметной области. И всё-таки высока вероятность того, что предложенная архитектура решения, взаимодействие подсистем и потоков данных, а также многие алгоритмы вполне могут быть применены и адаптированы к решению многих изоморфных или родственных задач планирования предприятий дискретного производства.

Фрагменты плана и модели производственной системы судостроительного завода

5. В статье сотрудников ОАО ПО «Севмаш» «Информационно-технологический комплекс проектирования и изготовления судовых трубопроводов «CATIA – ПРОТОК» подробно описана структура и работа программно-аппаратного комплекса «CATIA – ПРОТОК». Комплекс состоит из САПР CATIA Dassault Systemes, системы технологической подготовки производства и комплекса технологического оборудования с ЧПУ «ПРОТОК». Эта система реализует сквозной процесс «проектирование – подготовка производства – изготовление» трубопроводов. Комплекс предусматривает создание 3D-модели трубопроводов и чертежей в CATIA, проверку труб на технологичность, формирование аналитической информации, выпуск технологической документации и получение управляющих программ для станков с ЧПУ в программном модуле «Трубы» и изготовление труб на оборудовании комплекса ПРОТОК.

3D-модель трубопровода в CATIA

Трубопрогибочный парк ОАО «ПО Севмаш»

Для того чтобы в полной мере оценить результат, стоит – помимо прочтения самой статьи – получить представление о ОАО «ПО Севмаш» - хотя бы из впечатляющей короткой заметки в Википедии.

6. Статья «Решения компании AVEVA повышают эффективность процессов проектирования и технического сопровождения строительства кораблей» посвящена успешному полномасштабному переходу предприятия «Алмаз» на решения AVEVA.

Вот как представляет себя предприятие «Алмаз»:

Решение о переходе на AVEVA Marine ™ было принято в 2012 г. В настоящее время компания активно использует широкий спектр технологий линейки AVEVA Marine: Outfitting™ — для проектирования насыщения судна, Cable Design™ — для проектирования и трассировки кабелей, Hull Detailed Design™ — для разработки документации по всем видам корпуса судна, Assembly Planning™ — для определения последовательности производственной сборки, Hull Finite Element Modeller™ — для определения судовой нагрузки и вибрации, Diagrams™ — для разработки схем трубопроводов, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, Review™ — для трехмерной визуализации комплексных моделей судов. Компания также использует приложение AVEVA Global™ для синхронизации информации и AVEVA NET Workhub и Dashboard™ для технического сопровождения строительства.

Ценность статьи, совместно написанной представителями Алмаз и AVEVA, в том, что в ней не просто охарактеризовано внедрение, а представлен системный переход к решениям нового поколения и их интеграция с собственными решениями предприятия. Реализация такого перехода может послужить методологическим опытом для других предприятий. Отмечается, что система AVEVA Marine обладает достаточной гибкостью, чтобы работать в согласии с российскими стандартами, в то же время, открывает для «Алмаз» возможность для развития распределенной работы.

Пример разработанного проекта с использование САПР AVEVA Marine.

Первый этап перехода на систему AVEVA Marine, который компания осуществила еще в 2012 году, сразу открыл новые возможности и преимущества в работе — согласованность между различными базами данных и автоматический выпуск чертежей по насыщению судов, расширенные возможности администрирования.

В качестве основных производственных преимуществ компания ЦМКБ «Алмаз» отмечает интеграцию и синхронизацию между процессами проектирования корпусной части и насыщения, широкие возможности по автоматизации.

Единая среда проектанта и завода-строителя по техническому сопровождению и подготовке производства.

7. Ещё один материал, посвященный AVEVA, – отчет о VII Российской конференция пользователей AVEVA («Раскройте потенциал цифрового актива»). Казалось бы, такие отчёты-репортажи – весьма стандартный жанр, однако, одним компаниям подобные репортажи удаются гораздо лучше, чем другим. AVEVA – в числе первых. Кстати, многие считают отчёты о конференциях сугубо рекламным материалом, не слишком достойным внимания прагматиков: это далеко не всегда так – надо уметь читать. По крайней мере, эту статью прочитать точно стоит (может быть, дополнительное внимание привлечёт заголовок, который для аналогичного репортажа был использован на isicad.ru: «Как на основе решений AVEVA промоделировали деятельность проектного бюро»). В числе прочих мероприятий конференции, было проведение конкурса «Лучший проект AVEVA 2015». В этом году главный приз присуждён проекту компании SOCAR (сканирование и моделирование Бакинского нефтеперерабатывающий завод им. Г. Алиева с помощью AVEVA Laser Modeller):

8. Статья «Управление инженерными данными объектов нефтегазопереработки в Австралии. Опыт и технологии» сотрудников известной питерской компании Бюро ESG» не имеет прямого отношения к судостроению. Однако, заголовок первого раздела статьи – «Что такое инженерные данные» и содержание этого раздела демонстрируют применимость представленного опыта и анализа ко многим отраслям. Широкая применимость австралийских впечатлений авторов и почерпнутого ими опыта подкрепляется тем, что эти впечатления и опыт относятся к мировому лидеру – компании Intergraph (один их её главных российских партнёров – Бюро ESG), технологии которой не могут не иметь межотраслевого значения.

Кроме того, на обеих фотографиях статьи хорошо видно море – особенно, на той, которая иллюстрирует проект компании Woodside – крупнейшего в Австралии производителя сжиженного природного газа, а также крупнейшей независимой специализированной нефтегазовой компанией страны с более чем 20-летним опытом работы. В процессе работы приобретенной компанией плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) Maersk Ngujima-Yin, для организации надежного и эффективного управления, инженерные данные собирались воедино из разрозненных источников, к тому же располагавшихся в разных странах.

9. Статья «Интегральный процесс проектирования средствами 3D САПР на начальных этапах проекта», на первый взгляд, несколько противоречит высказанной в начале этого обзора моей характеристике журнала REM: в этой статье, по сути, довольно подробно представлен конкретный инструмент – САПР FORAN, разработанный испанской компанией SENER. Однако, помимо содержательных технологических характеристик, статья содержит, по крайней мере, два мессиджа, ориентированных на руководителей и организаторов производства.

Первый мессидж можно охарактеризовать как методологический: предлагается отказаться от строго последовательного, «спиралевидного» проектирования (ниже, на рисунке слева) в пользу интегрального подхода, когда на каждом этапе проектирования, по возможности, учитываются (во всяком случае, не игнорируются) требования всех этапов.

Второй мессидж – акцент на ранние стадии проектирования, которые, как утверждают авторы статьи, до сих пор не пользуются должным вниманием CAD-систем, однако, на основе полномасштабного 3D-моделирования, может и должен быть эффективно реализован.

Основное содержание статьи – демонстрация того, как интегральный подход реализуется с помощью CAD/CAM/CAE системы FORAN – в первую очередь на ранних стадиях проектирования.

Вышеупомянутый подход справедливо характеризуется как современный, но, разумеется, не оригинальный. Распределённая работа вокруг полноценной и сквозной 3D-модели – это уже стандарт в передовых отраслях, причём, он распространяется не только на проектирование, но и на весь жизненный цикл продукта. Это замечание ни в коем случае не является критикой статьи: напротив, подробная демонстрация того, как этот подход реализуется средствами системы, ориентированной на судостроение и включающей многочисленные специализированные модули (FORAN — это именно CAD/CAM/CAE-система), очень ценна. Я опускаю какие-либо подробности потому, что эту статью однозначно стоит прочитать полностью, и, вообще, это как раз одна из статей, которые уместно опубликовать и на портале isicad.ru.

Разработчик FORAN – компания SENER, основанная 50 лет назад в Испании, а сегодня имеющая 2500 сотрудников и офисы во многих странах, несомненно распространяет свои технологии и опыт на все отрасли, в которых она работает: не только в судостроении, но и в аэрокосмической, инфраструктурно-транспортной и энергетической сферах. Посмотрите 5-минутный ролик о FORAN, взятый с лицевой страницы сайта компании SENER:

10. Все девять представленных выше статей обозреваемого выпуска журнала характеризуют зарубежные решения, большинство их которых достаточно активно внедрены и внедряются на отечественных предприятиях. Вероятно, одна из причин такого акцента на не-отечественные решения связана со спецификой судостроительной отрасли, в которой, в силу её количественной и качественной сложности, требуются так называемые тяжелые САПР или же САПР, глубоко ориентированные на судостроительную предметную область. С другой стороны, в такой сложной отрасли на некоторых этапах создания новых изделий и решений требуются серьёзные научные и наукоёмкие технологические исследования. В этой сфере традиционно сильны отечественные специалисты, что подтверждает статья «Применение высокопроизводительных компьютерных технологий для проектирования и отладки аппаратуры корабельных систем управления».

В статье представлена работа всемирно известного Научно-Исследовательского Центра (НИЦ) «Курчатовский институт» по имитационному моделированию главной энергетической установки (ГЭУ) корабля. В основе моделирования - технология создания виртуальной ГЭУ корабля на основе комплексной математической модели. Моделируемый объект и соответствующие алгоритмы характерны такой сложностью, что необходимые в данном случае вычисления реально могут быть произведены только на сверхвысокопроизводительных вычислительных системах, которыми как раз хорошо оснащён «Курчатовский институт». В нём работают несколько суперкомпьютеров производства Hewlett-Packard, которые входят в российский top 50, их общая производительность составляет порядка 300 терафлопс (1 терафлопс = 1 триллион операций над 64-разрядными вещественными числами в секунду). Наряду с аппаратной оснащённостью, институт обладает обладает весьма высокой компетенцией в применении высокопроизводительных вычислительных технологий (HPC – High Performance Calculating) для решения широкого круга задач гидро- и газодинамики, тепломассопереноса, нейтронной физики, прочности и вычислительного материаловедения. На этой основе, одно из направлений работы института – решение задач расчетного обоснования при проектировании и сопровождении эксплуатации атомных электростанций (АЭС), кораблей и судов с ядерной энергетической установкой. В рамках этого направления выполнена описанная в статье работа по имитационному моделированию ГЭУ корабля.

Виртуальная ГЭУ сопровождает весь жизненный цикл корабля: от стадии формирования технического задания до эксплуатации, в том числе при модернизации систем управления. Модель используется и в качестве основы всережимного тренажера операторов, который позволяет отрабатывать действия, в том числе в любых аварийных ситуациях.

В настоящее время виртуальная ГЭУ уже работает в интеграции с испытательными программно-аппаратными комплексами (ПАК) на крупнейших российских судостроительных предприятиях оборонного комплекса и внедряется для трех проектируемых кораблей.

Остальные несколько статей в моём обзоре представлены короткими цитатами.

11. «Планы построения корпоративного Интернета вещей и его технико-экономическое обоснование» (По материалам компании Machina Research)

Качественное технико-экономическое обоснование должно учитывать восемь свойств (атрибутов), присущих любому IoT-приложению: общие рыночные возможности, потенциальный доход, стратегическое соответствие целям предприятия, время выхода на рынок (включая построение рыночного канала), стратегическое значение приложения для предприятия, затраты на внедрение, потенциальная прибыль и нормативное регулирование. В процессе оценки приложения предприятие должно выставить каждому из этих атрибутов балл в интервале от 1 до 10 (таблица). Низкий результат (от 1 до 3 баллов) будет свидетельствовать о малых возможностях приложения, его несоответствии целям предприятия и невысоком значении этого приложения для последнего. Высокий результат (от 8 до 10 баллов) будет указывать на более существенные возможности, большее соответствие приложения целям предприятия и его большое значение для целей бизнеса. Результаты такой оценки приложения достаточно наглядно можно представить с помощью приведенной на рисунке так называемой радиолокационной диаграммы (известной также как диаграмма паука).

12. «Паспортизация, миграция и нормализация баз оборудования и нормативов. Работаем с данными правильно» (От компании IBS)

Имеющийся опыт в области выполнения проектов по формированию базы данных оборудования и нормативов позволяет компании IBS вывести формулу успеха такого проекта. Первое слагаемое успеха – это компактная группа специалистов, имеющих, с одной стороны, широкий кругозор, позволяющий им погрузиться в предметную область (а не ориентированных на какую-то одну группу оборудования или информационную систему), с другой стороны, – обладающих экспертными знаниями по обработке и анализу больших массивов данных.

13. «Когда размер имеет значение» По материалам компании USN Computers

Сейчас наступило то время, когда мощное и суровое не обязательно большое и шумное. Современные технологии и материалы позволяют создавать настольные ПК таких размеров, которые ранее встречались лишь в классе терминальных решений. Сегодня в очень компактном корпусе можно разместить действительно впечатляющие вычислительные мощности. Яркий пример таких возможностей – графическая станция USN IGLAx 309. При внешних габаритах, сопоставимых с томом Большой советской энциклопедии, USN IGLAx 309 обеспечивает бесперебойную работу около 150 профессиональных приложений – Adobe CS6, Avid Media Composer, Autodesk Inventor, Dassault Systemes CATIA и SolidWorks, Siemens NX, PTC Creo. По уровню шума эта графическая станция может соперничать с ноутбуками, а компактные размеры делают ее идеальным вариантом для использования в небольших помещениях, или же там, где требуется освободить рабочую поверхность, например, для размещения нескольких мониторов.

14. «Инженерная инфраструктура современного ЦОД важна не меньше, чем его ИТ-начинка» (От компании КРОК)

При проектировании и строительстве ЦОД крайне важно заранее понимать, что успешное решение задач центра обработки данных зависит не только от его ИТ-начинки, но и от его инженерной инфраструктуры – климатических систем, электрооборудования, комплексных систем безопасности. Намного проще создать надежный, современный ЦОД «с нуля», чем потом встраивать в него новые компоненты и спасать от ранее не предусмотренных инфраструктурных проблем.

15. «Комплексный подход к автоматизации в условиях экономической неопределенности» (От Honeywell Process Solutions Россия)

В нынешних экономических условиях все более актуальными становятся надежные и экономичные решения в области автоматизации, которые в то же время могут помочь руководству предприятий в создании качественных и высокотехнологичных систем управления нового поколения. Построения современной инфраструктуры предприятия помогает реализовать комплексный подход компании Honeywell, который предусматривает осуществление небольших и постепенных инвестиции в средства автоматизации с возможностью широкой интеграции и дальнейшего расширения.

16. «Смарт-джин океанских просторов» Эта красочная статья Елены Васильевой об одном из самых высокотехнологичных морских судов в мире, расширенная некоторыми сведениями о производителе и использованных средствах САПР, была недавно перепечатана на isicad.ru.

Напоминаю: с полным текстом выпуска 03/2015 журнала «Рациональное управление предприятием» можно познакомиться, кликнув на эту ссылку или на картинку слева.