3.1. Проектирование – производство

3.1.1. Подсистема технической подготовки производства

ИС, относящиеся к этому блоку носят название Подсистема технической подготовки производства. Под технической подготовкой производства (ТПП) понимается комплекс взаимосвязанных работ по конструированию, совершенствованию и выпуску новых изделий, а также мероприятия, направленные на повышение качества, надежности, долговечности изделий, находящихся в производстве.

В промышленности принято выделять системы конструкторского (CAD), технологического (CAM) и функционального (CAE) проектирования. Соответственно, к подсистеме технической подготовки производства относятся продукты трех типов (обычно объединенные в рамках одного пакета):

CAD (Computer-Aided Design) или САПР (Система автоматизированного проектирования) — программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской и/или технологической документации и/или 3D моделей.

CAM (Computer-aided manufacturing) — подготовка технологического процесса производства изделий, ориентированная на использование ЭВМ. Под термином понимаются как сам процесс компьютеризированной подготовки производства, так и программно-вычислительные комплексы, используемые инженерами-технологами.

Русским аналогом термина является АСТПП — автоматизированная система технологической подготовки производства. Фактически же технологическая подготовка сводится к автоматизации программирования оборудования с ЧПУ.

CAE (Computer-aided engineering) системы автоматизации инженерных расчётов — общее название для программ или программных пакетов, предназначенных для инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов.

Системы из этого блока должны изучаться в других дисциплинах и здесь рассматриваться не будут.

3.1.2. Управление технологическим процессом

Системы, непосредственно обеспечивающие технологический процесс, называются АСУТП (Автоматизированные системы управления технологическими процессами).

АСУ ТП — это комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Обычно имеет связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУ П)

В состав АСУТП входит система SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать программное обеспечение для встроенного оборудования.

Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ). САУ обеспечивают либо поддержание заданных значений регулируемых величин, либо оптимизацию критериев качества управления.

Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы СNC (Сomputer Numerical Control, числовое программное управление – ЧПУ) на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными).

ИС, входящие в этот блок, также изучаются в других дисциплинах и здесь рассматриваться не будут.

3.2. Управление жизненным циклом изделия

Жизненный цикл изделия (ЖЦИ), как определяет его стандарт ISO 9004-1, — это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта. В основном, применяется по отношению к сложной наукоёмкой продукции высокотехнологичных предприятий.

В более узком смысле к автоматизированным системам управления ЖЦИ можно отнести

PLM (Product Lifecycle Management - управление жизненным циклом изделий) это – организационно-техническая система, обеспечивающая управление данными об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. Технологии PLM объединяют методики и средства информационной поддержки изделий на протяжении всех этапов жизненного цикла изделий. Информация об объекте, содержащаяся в PLM-cистеме является цифровым макетом этого объекта.

Характерная особенность PLM — обеспечение взаимодействия как средств автоматизации разных производителей, так и различных автоматизированных систем многих предприятий, т.е. технологии PLM (включая технологии CPC) являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы многих предприятий.

Основные задачи PLM

Принято выделять шесть основных ключевых задач работы PLM в рамках ведения продукта от разработки до утилизации:

• управление данными о продукте

• управление жизненным циклом основного средства

• управление программами и проектами

• сотрудничество на протяжении жизненного цикла продукта

• управление качеством

• охрана окружающей среды и труда

PDM-система (Product Data Management — система управления данными об изделии) — организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии. В качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты. PDM-системы являются неотъемлемой частью PLM-систем.

Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР

PDM-система позволяет контролировать большие объёмы инженерно-технических данных связанных с проектированием, производством, эксплуатацией и дальнейшей утилизацией высокотехнологичных изделий. С помощью PDM-системы можно также отслеживать и вносить изменения во все документы относящиеся к разрабатываемому предмету. Главное отличие от традиционных баз данных состоит в том, что в PDM можно вносить информацию любых форматов и типов и выдавать её пользователям в структурированном виде.

Одна из главных функций PDM — взаимодействие между пользователями. Имея доступ в систему можно обращаться к любой информации на всех стадиях разработки и реализации изделия. А поскольку все данные, относящиеся к объекту, включая чертежи, диаграммы, списки и приложения, хранятся ныне в электронном виде, то при проектировании любой документ всегда находится под рукой. Кроме данных, с помощью PDM-системы можно управлять всем процессом разработки высокотехнологичного объекта. А также получить информацию о самом изделии, о состоянии прилагаемых к нему документов и внесённых в процессе разработки изменениях.

PDM-система позволяет также создавать стандартизированные отчёты о характеристиках изделия, его частях и деталях, использованных материалах, а также обо всех этапах прохождения от разработки до утилизации.

На практике PLM и PDM-системы обычно не разделяются.

Системы создания ИЭТР (IETM) (IETM — Interactive Electronic Technical Manual, ИЭТР — интерактивные электронные технические руководства) — организационно-технические системы, предназначенные для автоматизированной подготовки сопроводительной документации на сложные технические изделия в электронном виде. Сами ИЭТР могут содержать текстовые, графические, аудио и видео данные. С помощью ИЭТР выполняются диагностические операции, поиск отказавших компонентов, заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе эксплуатации систем.

Все рассмотренные ИС из блока управления жизненным циклом изделия должны изучаться в других дисциплинах и здесь рассматриваться не будут.