1.5 Выбор cad/cam/cae- системы и ее внедрение на предприятии

Как уже говорилось выше, САПР сегодня дают большие возможности для машиностроительных предприятий. Ооднако несмотря на то, что за вполне цену можно приобрести гро­мадный функционал CAD/CAM/CAE –систем, без правильных выбора и последующего внедрения выгода от САПР будет минимальной.

Перечислим основные этапы, неизбежные в процессе обновления программного обеспечения компании:

1. Запуск процесса.

Процесс обновления начинается с принятия реше­ния о необходимости усовершенствования существую­щей машиностроительной CAD/CAM/CAE -системы либо заме­ны её новой системой.

Первым делом следует определиться, действительно ли есть необходимость заменить или усовершенствовать существующую машиностроительную CAD/CAM/CAE -систему? Чтобы понять это, ответьте на следующие вопросы:

• когда вы в последний раз обновляли свою сис­тему для разработки изделий; делалось ли это в последние три-пять лет?

• работают ли ваши конструкторы/разработчики в 3D?

• удовлетворены ли вы качеством вашей про­дукции?

• удовлетворены ли вы сроками разработки из­делий и сроками вывода изделий на рынок?

• насколько конкурентоспособна ваша компа­ния, с точки зрения затрат, на разработку и вывод изделия на рынок?

• способны ли вы на этапе проектирования взаи­модействовать с поставщиками во всём мире, как вам бы того хотелось?

• можете ли вы обмениваться проектными дан­ными с вашими заказчиками и/или поставщиками, если возникает такая необходимость? И если такой обмен имеет место, то можете ли вы обеспечить не­обходимую безопасность процесса и сохранность ключевых данных об изделии?

• поддерживается ли синхронность изменений в спецификациях, используемых на этапе разработ­ки изделия и на этапе его производства?

• имеется ли у вас эффективный доступ к фраг­ментам ранее выполненных проектов и возмож­ность их удобного использования в новых издели­ях или проектах?

• сравнимы ли общие результаты деятельности вашей компании с результатами других компаний в этой сфере?

Если вы ответили “нет” на любой из этих вопро­сов, можно говорить о том, что вы работаете с CAD/CAM/CAE -системой, не отвечающей всем современным требованиям. В этом случае необходимо определиться, следует ли модифицировать имею­щуюся систему или разумнее приобрести новую, а также понять, каких преимуществ можно при этом ожи­дать.

Если вы просто работаете с устаревшим программным обеспечением, тогда самое время его заменить. Слово “устаревшее” в данном контексте— может означать, что система рассчитана только на 2D,— что поставщик больше не поддерживает этот продукт и не поставляет обновления и усовершенствования, или же, что система была куплена у поставщика, не добив­шегося финансового признания.

Если вы используете современное программное обес­печение и при этом не ощущаете ожидаемых преиму­ществ - вам необходимо разобраться, в чём, собственно, причина. Возможно, система некачественно настроена, или же нужны изменения в бизнес-процессах и методах работы.

В этом случае надо разобраться – возможно ли исправить ситуацию за счет настройки системы или же такой возможности нет.

Если в имеющейся у вас системе заложены необхо­димые свойства, но вам почему-то не удается ими восполь­зоваться, это означает одно из двух: либо команда ваших технических специалистов не справилась со своими обя­занностями, либо вам необходимо радикально изменить подход к использованию CAD/CAM/CAE -системы. В этом случае приобретение нового программного решения вам не помо­жет. Единственная рекомендация такова: вам необходимо рассмотреть вопрос о скорейшем приглашении сторонних специалистов, которые помогут внести изменения в ваши бизнес-процессы и выяснить, почему же в нынешней реа­лизации система не работает должным образом.

Если же проблема заключается в отсталости имеющейся САПР, то необходимо продолжать мероприятия по выбору и внедрению новой системы.

2. Выяснение потенциальных преимуществ но­вой системы.

Определение усовершенствований, которые необ­ходимо произвести для улучшения деятельности компании. При этом необходимо найти подтверждение тому, что с помощью новой САПР можно повлиять на улучшение выбранных аспектов деятельности.

Главный вопрос, на который надо ответить на этом этапе: «Какой отдачи вы ожидаете от сис­темы?» При решении этого вопроса возможно привлечение внешнего консалтинга в процессе выбора новой системы.

Опросы показывают, что основными факторами, побуждающими пользователей выбирать новую CAD -систему, являются следующие (в порядке убывания значимости):

• желание повысить качество изделий;

• необходимость инноваций;

• высокая себестоимость;

• долгие сроки вывода нового изделий на рынок.

Рекомендуется проанализировать эти факторы и разобраться, какие из сфер в ва­шем случае требуют улучшений в большей степени.

Именно конечная цель должна определять всё: не только внедрение новой CAD/CAM/CAE -системы, но и любые изменения процедур и методов работы, —организационные перемены, планы замены оборудования.

Выгоды от всех нововведений будут скла­дываться из многих составляющих. Обратите внимание на сокращение сроков разработки и освоения новой продукции, на ускорение вы­полнения заказов, на повышение качества ин­женерного анализа и, как следствие, на вы­пуск более качественных изделий. Оцените преимущества более короткого производствен­ного цикла и влияние этого на доход и при­быль компании. Исследуйте возможность со­кращения времени в течение которого детали лежат в межоперационных заделах. Оцените выгоды быстрой разработки и компьютерного анализа модели изделия (здесь следует пом­нить, что бесконечный анализ с последующим внесением улучшений способны свести на нет желаемое ускорение цикла разработки). К другим преимуществам может относиться сни­жение издержек при производстве изделия, например, за счет более эффективного ис­пользования существующих компонентов.

3. Формализация требований к системе.

Необходимо “перевести” список желаемых улучшений на язык технических требований к но­вой системе, т.е. более точно опре­делить свойства новой рабочей среды и пре­вратить их в список требований к новой CAD/CAM/CAE -системе.

Этот этап позволит вам разобраться, как превратить желание усовершенствовать биз­нес в конкретные требования к системе, а за­тем, выбирая наиболее важные пункты в деле усовершенствования, разработать поэтапный план внедрения.

Формулирование требований к системе начинается с определения, какие из намеченных усовер­шенствований необходимы компании в пер­вую очередь. Для этого выберите направле­ния, которые являются наиболее существен-ными для успеха вашего бизнеса. Они и будут ближайшими целями при внедрении новой системы.

Обычно, пер­вым делом рассматривают такие направления, как повыше­ние качества изделий, сокращение затрат на разработку, повышение индивидуальной про­изводительности или производительности компании в целом, ускорение выхода изделий на рынок и т.д.

Вы должны определить, какие свойства CAD/CAM/CAE -системы помогут достичь ближайших целей внедрения. В качестве примера целей, требую­щих рассмотрения, можно перечислить сле­дующие:

• достижение максимальной производи­тельности при разработке изделий;

• быстрая реакция на запрос на пре­доставление конкурсного предложения;

• превращение в выгодного поставщика;

• ускорение поставок;

• разработка и поставка изделий более вы­сокого качества в более короткие сроки;

• упрощение перераспределения работ между подразделениями предприятия.

Данные цели можно отнести к уровню руководителей предприятия. Что касается целей технологов, то это может быть:

• возможность создания и управления гео­метрией изделия (твердотельное модели­рование, чертежи, сборки, технологичес­кие данные и т.д.) с использованием современных технологий проектирова­ния, обеспечивающих полную интегра­цию 3D и 2D;

• возможность работы с данными, оставши­мися в наследство от имеющейся систе­мы;

• совместимость с другими MCAD и ПО предприятия;

• обеспечение своевременного обновления данных;

• возможность управления процессами (PDM модуль);

• совместная работа разработчиков изделия -как внутри компании, так и за её преде­лами;

4) Спецификация требований в разрезе “что и почём”.

Определитесь, какую функциональность должна включать новая система и сколько это должно стоить.

На четвертом этапе формируется краткий перечень задач, решение которых необходимо запланировать при переходе на новую систему (как относя­щихся непосредственно к CAD/CAM/CAE -системе, так и предшествующих или сопутствующих её внед­рению):

1. приобретение требуемых модулей CAD/CAM/CAE -системы – для проектирования изде­лий, подготовки производства, инженерного анализа, управления данными, а также специ­альных приложений (в случае необходи­мости);

2. обучение персонала;

3. настройка нового программного обеспе­чения под нужды пользователей. Иногда мо­жет потребоваться и дополнительное програм­мирование;

4. конвертация существующих данных (это следует делать только в случае безусловной необходимости или явной пользы). Не нужно преобразовывать все имеющиеся данные под­ряд – только те, которые действительно необ­ходимы;

5. приобретение нового аппаратного обес­печения. Специалисты рекомендуют провести обновле­ние “железа” – на самое быстрое, которое вы только можете себе позволить. Кроме того, желательно установить новейшую версию ОС;

6. улучшение коммуникаций (высокоско­ростные локальные сети, доступ в интернет). Установка сервера для хранения обще­доступных данных об изделии;

7. пересмотр и реорганизация бизнес-про­цессов. Чтобы воспользоваться преимущества­ми новой системы, необходимо пересмот­реть информационные потоки и технологичес­кие маршруты изделий;

8. пересмотр процедур утверждения бума­жных документов и процедур внесения изме­нений;

9. обеспечение максимально широкого дос­тупа к данным об изделии. Как правило, доступ к данным необходим трем категориям сотрудников: авторам данных; лицам, утверждающим документы; сотрудникам, просматривающим данные. Авторам CAD-данных требуется специали­зированное программное обеспечение, а две других категории пользователей могут использовать существенно более дешевые при­ложения, базирующиеся на web-технологиях;

10. Для управления данными необходимо эффективное хранилище данных на основе СУБД.

5. Выбор системы.

В процессе выбора необходимо определить наи­более подходящую для вашего предприятия CAD/CAM/CAE/PDM-систему и убедиться в пра­вильности выбора.

На данный момент уже должно быть представление, каким требованиям должна отвечать система как с технической точки зрения, так и с точки зре­ния управления предприятием. Наступило время выбрать кон­кретную CAD/CAM/CAE -систему для решения ваших проблем. Для этого выполните следующие действия:

1. организуйте группу сотрудников, которая будет заниматься решением этих проблем, утвердите план ее работы и создайте механизм контроля его реализации;

2. окончательно уточните список требова­ний, которым должна отвечать система как с технической точки зрения, так и с позиции управления предприятием;

3. для каждой позиции получившегося списка определите ту конкретную пользу, которую можно извлечь из её реализации. Если для какой-то позиции сделать это не удается, значит она не является достаточно значимой. Отранжируйте требования, которым долж­на отвечать система (как с технической точки зрения, так и с точки зрения управления пред­приятием), используя в качестве критерия ожи­даемую от их реализации пользу. Поскольку сделать точную оценку бывает сложно, можно разбить все требования по важности на четыре категории: обязательные; достаточно важные; учитываемые; необязательные;

4. определитесь с вашим бюджетом. За редким исключением, потребности боль­шинства предприятий малого и среднего биз­неса могут удовлетворить CAD/CAM/CAE -системы среднего уровня. К их стоимости необходимо доба­вить примерно 25% от цены за поддержку и сопровождение. Имейте в виду, что рабочие места всех сотрудников, которые непосредст­венно проектируют или вносят изменения (их, как правило, называют авторами инженерных данных), должны быть оснащены полноцен­ными лицензиями. Ограниченную по функциональным воз­можностям версию софта для решения наибо­лее часто встречающихся базовых задач инже­нерного анализа) (анализ напряженного состоя­ния в линейной постановке) часто можно получить в качестве бесплатного приложения к CAD-системе. Для сложных инженерных расчетов вам может понадобиться более продвинутое про­граммное обеспечение, позволяющее “копнуть глубже”. Обычно бывает достаточно оснастить таким софтом всего несколько рабочих мест. Под программным обеспечением для подготовки производства чаще всего понимают сис­темы для создания управляющих программ (УП) для фрезерных и токарных станков с ЧПУ. Необходимо при покупке также выяснить, надо ли отдельно покупать так называемые пост­процессоры (постпроцессоры преобразуют инструкции из внутреннего языка САМ-системы в понятные для станков с ЧПУ инструкции, иногда называемые G-кодами) и сколько они стоят;

5. запросите предложения от нескольких разработчиков систем (максимум – от трех);

6. проверьте, удовлетворяют ли предлагае­мые системы вашим требованиям – как с техни­ческой точки зрения, так и с позиции управле­ния предприятием. Для проверки соответствия техническим тре­бованиям можно провести тестирование прораммы, установив демоверсию. Что касается управления предприятием, то этот параметр определяется по прошествии некоторого времени эксплуатации САПР;

7. необходимо также рассмотреть возмож­ность временной аренды системы с использова­нием предоставляемого её разработчиком online-обучения, которое подкрепляется консультация­ми со стороны представительства разработчика. Это позволит заодно оценить, какой будет под­держка после завершения инсталляционных работ. Примите во внимание также следующее важное наблюдение: пользователи, прошедшие обучение на той или иной системе, обычно ста­новятся её приверженцами;

8. оцените соответствие всех систем выбран­ным вами требованиям;

9. выберите победителя – того поставщика, который предложил систему, наилучшим образом удовлетворяющую вашим требованиям.

6. Внедрение системы.

На этом этапе понадобится составить план дос­тижения желаемого результата.

Даже самый грамотный процесс выбора ока­жется совершенно бесполезным, если внедрение выбранной системы не будет проведено долж­ным образом. Важными условиями для успеш­ного внедрения являются правильный подбор персонала, предоставление необходимого време­ни и выделение требуемых средств.

Можно предложить следующие этапы внедрения:

1. разделение процесса внедрения на несколь­ко (три-четыре) хорошо управляемых этапов, каждый из которых даст вполне конкретную, поддающуюся измерению пользу;

2. выделение необходимых ресурсов и средст­в, позволяющих довести каждый этап до конца;

3. назначение руководителей, отвечающих за каждый этап;

4. разработка плана работ;

5. обеспечение необходимого обучения пользо­вателей;

6. контроль процесса внедрения и оценка результатов;

7. постоянный контроль соответствия достигнутых результатов долгосрочным целям;

8. контроль за “пробуксовками” и немедленное выявление их причин;

9. корректировка задач по мере необходимости.

На основании вышесказанного, можно говорить о следующих требованиях к современным CAD/CAM/CAE –системам.

Рекомендуемый список требований с точки зрения управления предприятием:

1) выгоды от предлагаемого комплексного решения должны отвечать целям бизнеса, а за­траты на внедрение – быть экономически эффективными на каждом его этапе;

2) руководство должно быть уверено, что сотрудники предприятия смогут в обозримые сроки осуществить внедрение программного решения и что это решение принесет желаемые результаты;

3) руководство должно быть уверено, что у предприятия уже имеются или могут быть уста­новлены долгосрочные отношения с разработчи­ком программного обеспечения и что его регио­нальный представитель может обеспечить ка­чественную поддержку;

4) необходимо наличие квалифицированных пользователей и консультантов, которые смогут способствовать повышению квалификации сотрудников компании;

5) система должна успешно работать, даже если сменится персонал;

6) система должна обладать определенной гибкостью на случай изменений в деятельности компании;

7) данные и проекты, разработанные с по­мощью CAD/CAM/CAE -системы, должны быть доступны и пригодны для использования в течение многих лет;

8) ввиду того, что взаимоотношения с разра­ботчиком программной системы строятся на дол­госрочной основе, важным критерием выбора является его жизнеспособность, а также то, чтобы его продукты занимали лидирующие позиции на рынке, причем – не только сегодня, но и завтра;

9) должны быть исключительно хорошие отзывы о системе разработчиков специализиро­ванного программного обеспечения для направ­лений бизнеса, аналогичных вашему.

Технические требования:

1) Архитектура системы:

• система должна быть масштабируемой (то есть, обеспечивать возможность наращивания функционала и расширения области внедрения без необходимости замены самой системы). Таким образом, она должна отвечать как теку­щим потребностям, так и быть промежуточным звеном к обеспечению потребностей компании в будущем;

• должна обеспечиваться ассоциативность, чтобы изменение геометрии детали сопровожда­лось обновлением всех связанных файлов и документов;

• система должна быть надежной.

2) Создание и управление геометрией:

• должна быть обеспечена возможность соз­дания и модификации любой необходимой гео­метрии;

• геометрия должна содержать всю необходи­мую для производства информацию (форма, размеры, их точность, чистота поверхностей и др. технические требования);

• первостепенное значение имеют производи­тельность, простота использования и надеж­ность инструментов создания и управления гео­метрией.

3) Создание и управление сборками. Даже самые крупные из необходимых в рабо­те предприятия сборок должны создаваться и просматриваться легко и с достаточной произво­дительностью. К важнейшим свойствам системы в этом случае отно­сятся:

• простота размещения деталей в сборочной модели;

• проверка пересечения деталей;

• возможность создания облегченных сборок, замена подсборок упрощенными моделями, отражающими лишь их внешнюю форму;

• возможность использования различных методов управления конфигурациями сборок;

• обеспечение одновременной работы несколь­ких конструкторов над различными деталями, входящими в сборку;

• удобное создание и поддержка спецификаций.

4) Создание и поддержка чертежей:

• чертежи должны быть полностью ассоциа­тивными – должна обеспечиваться возможность простого их создания, равно как и поддержки их актуальности на основе 3D-модели;

• оформление чертежей должно соответство­вать стандартам;

• чертежи должны содержать полные и детальные аннотации (основная надпись, допол­нительные графы и технические требования) и допускать внесение пометок.

5) Проектирование оснастки и производство деталей:

• должна быть обеспечена возможность проектирования всей необходимой оснастки (в том числе –проектирование и анализ работы пресс-форм и штампов последовательного дейст­вия, если они применяются);

• должна существовать возможность созда­ния УП для фрезерной и токарной обработки на станках с ЧПУ;

• формирование УП должно быть автомати­зировано, насколько это возможно;

• должна быть обеспечена возможность срав­нения результатов обработки и 3D-модели;

6) Инженерные расчеты и моделирование процессов:

• должны существовать средства для прове­дения инженерного анализа 3D-модели мето­дом конечных элементов;

• в процессе предварительной обработки данных должна быть обеспече­на возможность автоматической генерации сетки;

• должен обеспечиваться простой и понятный анализ (и интерпретация) результатов расчета.

7) Приложения сторонних производителей. Для удовлетворения различных потребностей пользователей система должна содержать широ­кий набор собственных приложений или же хорошо интегрированных приложений, разрабо­танных сторонними производителями, при этом:

• интересующие пользователей приложения должны без проблем интегрироваться в сис­тему;

• в идеале поддержка сторонних приложений должна исходить от разработчика системы;

• разработчик системы должен придержи­ваться подхода, обеспечивающего её открытость для сторонних приложений, которые могут быть добавлены к системе.

8) Коммуникабельность и готовность к совместной работе:

• система должна поддерживать все необхо­димые промышленные стандарты – как для трансляции созданных в ней данных в другие;

• форматы, так и для чтения данных, созданных в других системах;

• система должна поддерживать Web-просмотр моделей изделия и их синхронизацию (то есть, обеспечивать работу проектировщиков с послед­ней версией модели детали);

• система должна поддерживать параллель­ное проектирование, основанное на новейших технологиях.

9) Управление данными об изделии (PDM):

• PDM-система должна легко инсталлиро­ваться и настраиваться, расширяя возможности системы проектирования путем улучшения конт­роля над файлами;

• PDM-система должна поддерживать сдачу и выбор данных из архива, а также контроль за их изменением;

• PDM-система должна обеспечивать приме­нение стандартных и определенных пользовате­лями атрибутов поиска и хранения данных, не связанных с геометрией модели;

• PDM-система должна поддерживать отноше­ния между всеми файлами CAD/CAM/CAE-сис-темы;

• PDM-система должна поддерживать хране­ние и обращение к данным, не связанным с CAD-геометрией.

10) Графическое отображение моделей и проблемы аппаратного обеспечения:

• - должна быть обеспечена возможность удоб­ной визуализации с превосходным качеством и производительностью для любых 3D-моделей;

• - при визуализации должны использоваться все аппаратные возможности.

11) Интерфейс пользователя:

• интерфейс должен быть интуитивно понят­ным, простым в освоении и легким для запоми­нания;

• необходима возможность настройки интер­фейса пользователем;

• должны существовать хорошая документа­ция и средства обучения.

12) Поддержка со стороны разработчика:

• разработчик системы должен обеспечивать качественную поддержку своего программного обеспечения, исправление ошибок и решение возникающих проблем, а также консультации по вопросам, касающимся использования его про­дукта;

• разработчик должен быть отзывчивым, опе­ративно реагировать на вопросы пользователя и учитывать его предложения.

13) Окружающая разработчика среда:

• доход разработчика системы и показатели его роста должны обеспечивать ему лидирующие позиции на рынке;

• в Интернете должны быть доступны сайты с позитивными отзывами о работе системы, уровне и качестве поддержки;

• разработчик системы должен проводить регулярные, пользующиеся успехом у пользо­вателей конференции и семинары.