3.4. Назначение и функциональные элементы систем электронного документооборота

Целью развития и внедрения современной автоматизированной системы управления производством является повышение эффективности управления проектированием новых изделий, подготовкой производства, производством, снабжением и сбытом на основе логически единого информационного потока предприятия в корпоративной сети, реорганизации и структурирования информации подразделений, получения необходимой плановой и учетной информации на каждом уровне управления. Наибольшее распространение для решения этих задач получили так называемые PDM-системы.

PDM (Product Data Management) — система управления данными об изделии — организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолёты и ракеты, компьютерные сети и др.).

Принципы хранения разрабатываемой информации формируются с учетом специфики продукции, выпускаемой конкретным предприятием. PDM-системы позволяют отслеживать большие массивы данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий.

Основной целью внедрения и эксплуатации PDM-систем является обеспечение возможности групповой работы над проектом, то есть, просмотра в реальном времени и совместного использования фрагментов общих информационных ресурсов предприятия. Сами же данные, относящиеся к одному изделию и организованные PDM-системой, называются цифровым макетом.

PDM-системы интегрируют информацию любых форматов и типов, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде (при этом структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства). PDM-системы работают не только с текстовыми документами, но и с геометрическими моделями и данными, необходимыми для функционирования автоматических линий, станков с ЧПУ и др, причём доступ к таким данным осуществляется непосредственно из PDM-системы. В PDM-системах обобщены такие технологии, как:

1. управление инженерными данными (engineering data management — EDM)

2. управление документами

3. управление информацией об изделии (product information management — PIM)

4. управление техническими данными (technical data management — TDM)

5. управление технической информацией (technical information management — TIM)

6. управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.

Базовые функциональные возможности PDM-систем охватывают следующие основные направления (рис. 18):

управление хранением данных и документами; управление потоками работ и процессами; управление структурой продукта автоматизация генерации выборок и отчетов; механизм авторизации.

Рис. 18. Возможности PDM-систем

3.5. Программная реализация функциональных элементов систем электронного документооборота

PDM-системы позволяют создавать отчеты о конфигурации выпускаемых систем, маршрутах прохождения изделий, частях или деталях, а также составлять списки материалов. Все эти документы при необходимости могут отображаться на экране монитора производственной или конструкторской системы из одной и той же базы данных.

PDM-системы имеют архитектуру клиент-сервер с централизованным хранилищем. Серверная часть является интегрированным сервером СУБД и сервером приложений и отвечает за работу всего комплекса, за физическое хранение и безопасность данных.

Клиентская часть представляет собой автономное приложение для работы с любыми системами, которые повседневно используются для подготовки инженерной документации. Клиентское приложение разработано в виде проводника хранилища PDM, и является естественным инструментом для пользователей, привыкших к проводнику Windows.

Ключевым объектом представления информации в PDM-системе является элемент. Элемент - единица описания информации об изделии, которое может интерпретироваться в какой-либо иерархии изделия как целое. Т.е. элемент это то, что может входить в один из разделов спецификации. В соответствии с принятыми в ЕСКД терминами, элемент имеет следующие признаки:

1) обозначение;

2) наименование;

3) формат;

4) раздел спецификации, в который он будет включаться.

Элементы связываются в иерархию состава, т.е. определенные типы элементов могут состоять из неограниченного количества других элементов. Причем информация об элементах не дублируется, а просто связывается отношениями. При создании элементов необходимо ввести информацию, характеризующую параметры входимости:

1) зона;

2) позиция;

3) количество;

4) примечание.

Программное обеспечение ЭВМ работает с электронными документами, которые представляют собой структурированный набор данных, содержащий реквизитную часть, содержательную часть и электронную цифровую подпись (опционально).

Для физического хранения электронных документов, изготовленных с помощью различных программ MS Office, CAD систем, графических пакетов служит электронное хранилище. Архитектура большинства PDM-систем позволяет одновременно использовать несколько отдельных тематических хранилищ документов.

Например, можно создать рабочий архив предприятия, хранилище документации для вспомогательного производства, специализированное хранилище для коллективной работы над отдельным проектом, индивидуальные хранилища для рабочих групп или пользователей. PDM-системы позволяют объединять похожие объекты в группы (классы) на основе одного набора атрибутов. Этот подход также известен как групповая технология.

Классификация позволяет эффективнее обрабатывать большие объемы данных, например быстрее находить документы и изделия в хранилище благодаря сужению области поиска до объектов одного класса. Набор возможных атрибутов конфигурируется пользователем или администратором системы. При этом атрибуты имеет один из следующих типов:

1) строка;

2) число;

3) дата;

4) список.

При добавлении в хранилище документов или изделий PDM-система позволяет назначить им определенный класс. Назначение класса может быть выполнено автоматически на основе типа документа или его свойства.

Например, чертежу, сделанному в SolidWorks при сохранении в PDM-системе, может присваиваться класс «Чертеж». Атрибуты этого нового документа будут автоматически извлечены из свойств файла чертежа. Перед внедрением на предприятии системы PDM, необходимо установить цели такого внедрения и реально оценить эффективность этого решения.

В качестве примеров таких целей можно привести:

1) создание электронного архива документации предприятия и перевод бумажного архива в электронный вид, пригодный для быстрого поиска информации;

2) обеспечение быстрого доступа сотрудников к архивной информации предприятия;

3) организация реальной параллельной работы сотрудников над проектом;

4) сертификация предприятия на соответствие требованиям стандартов серии ISO 9000;

5) создание полного электронного макета продукции.

3.6. Принципы организации работ. Программное и техническое обеспечение

Комплексная автоматизация производства - методология автоматизации производственных процессов с помощью компьютеров. Комплексная автоматизация объединяет проектные работы, технологические средства, системы планирования, контроля, управления и учета.Система управления проектами SmarTeam (система класса PDM - Product Data Management) разработана фирмой Smart Solutions Ltd. (Израиль) предназначена для автоматизации процессов управления технической подготовкой.

SmarTeam обеспечивает типовые функции ведения информации конструкторских и технологических проектов от зарождения до "электронных" архивов и утилизации:

1) ведение учетной информации документов;

2) быстрый поиск документов по учетной информации;

3) просмотр документов;

4) отслеживание этапов разработки документов;

5) ведение изменений;

6) ведение структуры проектов;

7) защита доступа к информации;

8) вызов прикладных систем.

В SmarTeam все данные организованы вокруг проектов. Проекты используются для представления идеи или концепции в виде объектов проектирования или объектов производства, а также для представления ресурсов, используемых при выполнении заказов на проектирование или изготовление продукции.

В группу классов "Проекты" включены изделия собственного производства предприятия или изготавливаемые в порядке кооперации по документации единого проекта. Дополняющие классы объектов создает и объединяет в группы пользователь, он же присваивает этим группам имена. Количество групп классов и количество дополняющих классов в каждой группе не ограничено.

Информация ото всех технологических процессов организуется по принципу групповых ТП, то есть в виде двух составляющих частей – постоянной и переменной. Постоянная часть может быть использована в любом ТП на уровне любого из компонентов ТП, таких, как наименование операции, оборудования, оснастки, технические требования, ссылочные документы и т.д.

При заимствовании переменная часть информации, например номер цеха, трудоемкость, разряды работ, количество оснастки и другие характеристики может принимать другие значения, чтобы отразить индивидуальность конкретного изделия и ТП

Основным преимуществом системы проектирования технологических процессов (ТП) в PDM SmarTeam является то, что система является сетевой, многопользовательской, обеспечивающей работу технологов в едином информационном пространстве с конструкторами и другими специалистами предприятия.

Это дает возможность заимствовать ранее введенную информацию конструкторами, расцеховщиками, расчетчиками норм расхода материалов и др. Пример информационной модели проекта, построенный на машиностроительном заводе “Арсенал” показан на рис. 19.

Рис. 19. Общая структура информационной модели проекта

При заимствовании переменная часть информации, например номер цеха, трудоемкость, разряды работ, количество оснастки и другие характеристики может принимать другие значения, чтобы отразить индивидуальность конкретного изделия и ТП (рис. 26 и 27). Интеграционный контур PDM SmarTeam (рис. 28) представляет собой набор программ, обеспечивающих совместную согласованную работу внутрисистемного пользовательского контура с системами проектирования внешнего проектного контура, «чужого» по отношению к PDM-системе.

Как известно, интеграция означает объединение функций и/или структур двух и более систем с целью получения новых положительных качеств. Наиболее часто используется механизм кооперации при взаимодействии систем, то есть обмен промежуточными или конечными результатами.

Внешний проектный контур представляет собой множество известных CAD-систем – SolidWorks, AutoCAD, Mechanical Desktop, Autodesk Inventor, CADKEY, Solid Edge и др., а также MS-Office. Для решения задач специалисты используют «свою» систему проектирования и функции внутрисистемного пользовательского контура PDM-системы.

Среди интегрированных CAD/CAM-систем следует отметить систему Cimatron, в которой PDM SmarTeam используется для управления данными по всей цепочке решаемых с помощью системы задач – проектирование изделий, технологической оснастки, управляющих программ для станков с ЧПУ.

Для совместной работы с удаленными пользователями используются дополнительные контуры программного обеспечения. Например, с помощью модуля SmartWeb, используя Интернет, специалисты могут формировать запросы и получать требуемую информацию из базы данных SmarTeam для просмотра и вывода на печать.

Далее рассмотрим принципы функционирования SWR-PDM ф. SolidWorks Corp. (рис. 20). SWR-PDM представляет эффективное решение задачи информационной поддержки разработки технической документации (TDM), управления данными об изделии (PDM) и информационными процессами разработки и жизненного цикла изделия (WorkFlow). Система построена на концепциях CALS-технологии - повышение эффективности процессов жизненного цикла изделия за счет повышения эффективности управления информацией об изделии.

В отличие от PDM других фирм, SWR-PDM отличается лучшей интеграцией с SolidWorks, которая позволяет коллективно работать со сборкой. SWR-PDM обладает:

1) современным удобным пользовательским интерфейсом, аналогичным проводнику Windows;

Рис. 20. Этапы проектирования технологических процессов

Рис. 21. Пример интеграционного контура

2) развитой системой контроля версий и системой автоматической синхронизации изменений документов и изделий;

3) мощным модулем управления структурой изделия, который позволяет работать на поколениях состава изделия;

4) системой разграничения доступа с дискреционным и мандатным принципами контроля;

5) гибкой, легко настраиваемой системой атрибутов и классификации.

SWR-PDM использует централизованное хранилище. Для отслеживания истории изменения и альтернативных вариантов используется трехуровневая схема: