Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы автоматизации проектно-конструкторских работ. Курс лекций. Учебное пособие
.pdf
Отслеживание действия внесенных изменений и модифика-
ций. Одна из типичных задач PDM-системы – обеспечение функции
Effectivity, т. е. способности отслеживать, как применяется конкретная
деталь в каждой из модификаций того или иного изделия. В процессе
утверждения и внесения изменений в проект предприятие должно учитывать, когда и для каких партий эти изменения уже
действуют, а для
каких – нет, когда и в каких количествах необходимо производить или
покупать новые детали. В основном необходимы три типа такой функциональности: отслеживание по календарным срокам, по идентификационному номеру изделия и по номеру партии или заказа. Кроме того,
необходимо отслеживание эффективности внесенных изменений для
нескольких разных изделий,
в которых используется данная деталь,
что крайне актуально для авиастроения и судостроения.
Отслеживание принадлежности к модельному ряду (baseline).
Такая функциональность позволяет получать на произвольно выбранных этапах жизненного цикла актуальный срез по списку деталей и
документов, с определением тех из них, которые имеют ключевое значение для структуры изделия. Поскольку с
течением времени появляется множество конфигураций структур изделия, данная функция помогает определить те конфигурации, которые представляют для предприятия наибольший интерес.
Отслеживание ссылок и многоуровневых ссылок на документы.
Обеспечение ассоциирования любых документов, относящихся к детали, агрегату или изделию, позволяя разработчикам присоединять дополнительную информацию в любом удобном для
понимания виде.
Навигацию по пространству присоединенных (ссылочных) документов
пользователь производит простыми средствами пользовательского
графического интерфейса, которыми могут быть, например, мышь,
отображение в виде HTML-таблиц, референтных полей и т. д. Примерами ссылочной информации или присоединенных документов могут
служить готовые спецификации, техническая документация, файлы
САПР, мультимедийные файлы и даже ссылки на другие
Web-сайты в
Интернете. Такая методика построения и отслеживания ссылок позволяет собирать все накопленные данные об изделии и обеспечивает
формирование максимально насыщенной информационной структуры
изделия.
Отслеживание изменений. Отслеживание изменений позволяет
группировать и просматривать в удобном для понимания виде информацию о тех вносимых изменениях, которые приводят к появлению
31
новой версии или модификации изделия. В результате пользователь
сможет получить представление как о состоянии проведения изменений в отношении структуры изделия и этапов жизненного цикла, так и
о незавершенных изменениях той или иной детали, и использовать эту
информацию в процессе принятия решений.
Динамический просмотр иерархически организованной информации (навигация по
структуре изделия). Удобный для работы и ин-
туитивно понятный интерфейс вывода информации о нужных деталях,
просмотра сложной структуры изделия и выполнения необходимых
операций над выбранными элементами этой структуры. К таким интерфейсам относятся, например, Web-браузеры, которые организуют
иерархическое представление всей информации об изделии и тем самым упрощают переходы от деталей
к сборкам и обратно. Когда пользователь выбирает нужную ему деталь на дереве сборки, система PDM
автоматически выводит на экран клиентской машины список ссылочных документов и всю необходимую информацию, например: номер
детали, данные о ревизии, дату последней модификации, общее количество в сборке и т. д.
Сравнение структур изделия. Пользователь
может выбрать любые две структуры изделия, две версии, два релиза, сравнить их между
собой и выявить их отличия друг от друга, если таковые имеются, на
множестве отслеживаемых параметров модели изделия (структурный
состав, атрибуты и их значения). Отчет о проведенном сравнении формируется в удобном для просмотра виде, например в виде
HTML, и в
доступном для понимания формате. Этот отчет может быть распечатан
или послан по электронной почте группе разработчиков. При сравнении двух ревизий одной и той же структуры изделия требуется обнаружить следующие различия: уменьшилось или увеличилось количество определенных комплектующих, добавились ли ссылочный документ и САПР-модель для
ссылочного документа. Это является типичной производственной задачей. Интерактивный, динамический механизм сравнения структур незаменим для управления различными версиями изделия.
УПРАВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯМИ
PDM-системы позволяют управлять вносимыми изменениями в состав и в спецификации изделия с учетом их влияния на весь жизненный цикл этого изделия. В большинстве организаций поэтапная многоступенчатая процедура внесения и утверждения изменений к насто-
32
ящему времени достаточно хорошо отработана и успешно применяется
в практике промышленного производства.
Контроль всей информации об изменениях. Средства управления
изменениями должны контролировать всю информацию о внесении
изменений – от момента постановки задачи до полного ее разрешения.
Процесс внесения изменений разделяется на следующие этапы: запрос
на изменение, изучение причин, повлекших за собой
необходимость
изменения, предложение альтернативных вариантов изменений, реализация изменения путем формулировки заявки на изменение и выполнение действий по внесению изменения. На каждом этапе собираются
и подготавливаются для использования все данные, необходимые на
следующих этапах. Решения каждого этапа должны протоколироваться
для возможного отката и проверки принятых решений.
Гибкие процессы по внесению
изменений. Разные модификации
изделия требуют разной степени детализации и использования определенных этапов общего процесса внесения изменений. Средства управления изменениями в рамках указанных требований должны позволять
настраивать процесс внесения изменений таким образом, чтобы он
включал необходимое для конкретной модификации число шагов и
полностью описывал изменение и его последствия. Интерфейс
пользователя должен настраиваться таким образом, чтобы соответствовать
привычной процедуре оформления бумажных документов для запроса
на проведение изменения. Содержание и внешний вид форм также
можно варьировать, добиваясь того, чтобы они отражали все принятые
в данной компании требования к процессу внесения изменений.
Автоматизация потоков заданий (workflow). Наиболее полная
автоматизация процесса внесения изменений
достигается благодаря
интеграции средств управления изменениями с функциями управления
потоком заданий. Каждый этап процесса внесения изменений может
быть представлен как определенное задание потока работ и автоматически передан пользователю или системе, которые отвечают за выполнение этого задания. После завершения выполнения задания система
управления потоком заданий продолжит процесс внесения изменений
до тех пор, пока не будут завершены все его этапы и документация по
изделию не получит статус выпущенной (Утверждено).
33
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТРЕХМЕРНЫХ СБОРОК
И СОПУТСТВУЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ
К одной из важных групп функций PDM-системы относятся сле-
дующие функции визуализации.
Реализация визуального представления изделия любого уровня
сложности, вплоть до фотореалистического, и цифровое макетирование (Mock-Up) сборок любой степени сложности.
Динамическая навигация по трехмерной структуре сборки,
независимо от конкретной САПР, в которой (или в которых) был выполнен каждый
из входящих в сборку компонентов. Полная интеграция в составе визуализируемой сборки любых деталей и узлов, выполненных в любых современных трехмерных твердотельных САПР.
Автоматизация построения разнесенных сборок, сечений, раз-
резов сборки, автоматизация построения «кинограммы» сборочных
процессов, моделирование в трехмерном виде монтажных операций,
сборочных и ремонтных работ, учет пространственных
и эргономиче-
ских ограничений функционирования изделия.
Реализация методики виртуального предприятия, при которой
трехмерная сборка и производственная инфраструктура анализируются
на совместимость для вывода о возможности и целесообразности выпуска именно такого изделия именно этим цехом именно этого предприятия.
СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ СОСТАВОМ
ПРЕДПРИЯТИЙ-ПОСТАВЩИКОВ КОМПЛЕКТУЮЩИХ
Указанные средства необходимы для реализации следующих задач.
Выпуск изделия с наименьшими затратами и оптимизации взаи-
модействия с поставщиками. Для этого необходимо иметь ранжируемую базу данных по комплектующим. Она может быть выполнена на
основе «отфильтрованной» информации из PDM-систем самих поставщиков комплектующих, причем принцип отбора информационных
компонентов и набор общих
технических характеристик-«реквизитов»
задаются в «материнской» PDM.
Анализ применимости, надежности и перспективности постав-
щиков. Для этого система PDM четвертого поколения должна иметь
сервис ранжирования поставщиков, позволяющий определить в каждом конкретном случае оптимальный состав соисполнителей, субподрядчиков и поставщиков.
34
ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ PDM-СИСТЕМ
Попытки внедрения PDM-систем на некоторых отечественных
предприятиях в ряде случаев не приносят ожидаемого результата по
следующим причинам.
Отсутствие единой концепции автоматизации производства. Раз-
личные подразделения одного и того же предприятия оснащаются разнородными автоматизированными системами. В рамках одного подразделения могут использоваться различные автоматизированные системы, выполняющие одни и те
же функции. Эти системы, как правило, плохо интегрируются между собой, что снижает эффективность
поиска информации, увеличивает время ее прохождения и затрудняет
согласование документов.
Отсутствие системного подхода к выбору программных продук-
тов. Программное обеспечение выбирается на основании не всегда достоверной рекламной информации, при этом обычно не учитывается
специфика
предприятия и цели внедрения.
На отечественных предприятиях, в том числе и авиастроения,
сформировались два различных подхода к использованию PDMтехнологий.
1. Внедрение «мощной» PDM-системы, функционал которой значительно выходит за рамки решаемых задач. При этом затрачиваются
большие материальные и интеллектуальные ресурсы, но предприятия
используют не более 15% возможностей внедренной системы.
2. Опасение руководства предприятия
внедрять PDM, инвестируя
средства в технологии, эффективность которых заранее трудно оценить неспециалисту. В то же время предприятие обладает достаточным
уровнем автоматизации, квалифицированными инженерами-проектировщиками, нуждается и готово к внедрению широкофункциональной
PDM-системы международного уровня.
Правильный выбор программного продукта позволяет значительно
сократить финансовые затраты и сроки его внедрения. Для предприя-
авиастроения, характеризующихся сложной организационной
тий
структурой, территориально удаленными подразделениями и большими информационными потоками, финансовые потери от нерационального выбора PDM-системы увеличиваются экспоненциально с каждой
стадией внедрения системы.
Внедрение PDM-системы на предприятии позволяет создать единую интегрированную среду управления инженерными данными и
проектами, которая обеспечивает:
35
коллективную работу проектно-конструкторских подразделений
предприятия над проектами с разграничением прав доступа к его составным частям;
надежное хранение и быстрый поиск информации в электронных
архивах;
максимальное использование в новых разработках отработанных
и проверенных технических решений, хранящихся в базе данных (БД);
исключение ошибок за счет устранения
нескольких источников
хранения одной и той же информации.
Существует множество программных продуктов, реализующих
функции PDM-системы. Большинство из них выполнены по следующим схожим принципам:
в основе хранилища данных лежит какая-либо коммерческая
СУБД;
поддержка основных стандартных форматов для обмена данны-
ми между системами (STEP \ IGES \ CDM \ DXF);
использование различных платформ;
поддержка
графического интерфейса с пользователем;
предоставление доступа к PDM-системе через интернет.
В настоящее время существует огромное количество программных
продуктов, реализующих функции PDM-систем, и еще больше программных средств, претендующих на название PDM-систем. Тем не
менее можно выделить три основные категории производителей.
1. Фирмы, перешедшие из области САПР: PTC (Pro/Engineer \
Windhill), Dassault Systèmes (CATIA \ ENOVIA), Siemens PLM (NX\
Teamcenter) SDRC (I-DEAS \ Metaphase), Топ-системы (T-Flex CAD \
T-Flex Docs).
2. Независимые разработчики PDM систем, которые изначально
начали свою работы над PDM (их преимущество в том, что системы
этих фирм изначально ориентированы на интеграцию с широким спектром прикладных систем, в том числе и на основе международных
стандартов): CADIM \ EDM, Agile Software \ Agile, Лоцесофт \ PartY,
НИЦ CALS логиcтика – STEP Suite.
Фирмы, пришедшие в PDM из других предметных областей: SAPE
AG – SAP R3, BAAN.
Примеры PDM-систем
отечественные
: 1С Интегратор, Союз-PLM, 1С:PDM Управле-
ние инженерными данными, Lotsia PDM Plus, PDM Step Suite, T-FLEX
36
DOCs 2010, TechnologiCS, ЛОЦМАН:PLM, Search PDM, Omega
Production;
иностранные: Windchill, SmarTeam, Teamcenter.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К PDM-СИСТЕМЕ
При выборе PDM-системы одним из основных критериев является
качество технического сопровождения и адаптации к потребностям
предприятия. Основные функциональные возможности у большинства
систем, относящихся к классу PDM, практически одинаковы, а различия заключаются в качестве их реализации.
Сформируем основные группы требований, предъявляемых к PDMсистеме.
Организационные. Например, качество технической поддержки и
сопровождения системы со стороны разработчика.
Аппаратно-программные. Например, совместимость с существующими на предприятии программными приложениями, минимальная
модернизация аппаратно-программных средств.
Функциональные. Например, функциональная достаточность и
возможность функционального расширения, гибкая настройка атрибутов документов.
Пользовательские. Например, удобный пользовательский интерфейс, развитая система поиска
информации.
Экономические. Например, оптимальное соотношение цена / качество, минимальный период окупаемости системы.
4.4. ИНТЕГРАЦИЯ САПР И PDM-СИСТЕМ
Передача атрибутивных данных об информационном объекте
Хранение
Прямой доступ
Полная интеграция на уровне функциональных возможностей
систем
Когда речь идет об интеграции применительно к PLM-системам, то
в первую очередь, как
правило, рассматривается интеграция с САПР.
И отчасти это верно, ведь именно с помощью САПР формируется информация о составе изделия, которая потом передается в другие подразделения. Поэтому многие поставщики программного обеспечения
делают упор именно на интеграцию с так называемыми тяжелыми
САПР, упуская из виду необходимость интеграции с другими систе-
.
мами
37
Требования по интеграции с САПР верны, но только отчасти. Не
менее значима интеграция с офисными приложениями. Необходимо
помнить, что наибольшая эффективность от использования автоматизированной системы достигается в том случае, если она охватывает
рабочие места всех сотрудников, участвующих в рабочем процессе.
Поэтому в идеале PLM-система должна интегрировать все САПР,
применяемые
на предприятии, – как конструкторские, так и технологические, тяжелые и легкие, а также офисные приложения (текстовая
документация на изделие составляет обычно значительную часть проекта).
Интеграция системы PDM с САПР должна обеспечивать возможности как считывания данных из штампа чертежа, так и получения информации о составе изделия из 3D-модели сборки, поддержки
вариантов и версий и т. п. Нельзя упускать из виду и требования по поддержке обмена информацией между разработчиками с использованием
средств Workflow и поддержке обмена сообщениями между системой
Workflow и внешними программами электронной почты (крайне желательно, чтобы была реализована поддержка MAPI, POP 3 и SMTP). Разумеется, для всех типов электронных документов должна
существовать возможность подтверждения их подлинности (когда это требуется) с помощью сертифицированных средств электронной цифровой
подписи (ЭЦП).
Самый распространенный формат передачи данных при интеграции систем – XML. Ведущие зарубежные разработчики PLM-систем –
Siemens PLM Software и Dassault Systemes предложили свои варианты
реализации XML – PLM XML и 3D XML соответственно. В ряде отраслей также ведутся работы по созданию универсальных трансляторов
, позволяющих с минимальными искажениями обмениваться дан-
ными между различными системами PDM.
Можно выделить несколько уровней интеграции PDM-системы и
других компьютерных приложений, используемых на предприятии, от
полной к минимальной.
Наиболее продвинутый уровень интеграции – использование на
предприятии единой модели данных. Это означает, что все компьютерные системы работают с единой, совместно используемой базой
данных.
Следующий уровень интеграции – прямой доступ к БД, т. е. все
компьютерные системы имеют свои базы данных, но каждая из них
имеет возможность читать и писать данные в базе данных другой
38
системы. Этот способ интеграции встречается на практике: Teamcenter
обладает способностью читать и писать данные во внешние базы данных, а также синхронизировать свою БД с внешними в режиме реального времени – T-Flex Docs.
Наиболее распространенный уровень интеграции – использование для организации взаимодействия систем прикладных программных интерфейсов.
Самый простой уровень интеграции – использование файлов
для
обмена данными между системами. При осуществлении передачи данных от одной системы к другой, первая система будет генерировать
файл, содержащий передаваемые данные, а вторая система – читать
этот файл и получать эти данные.
39
5. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
Как известно, проектирование прикладной программной системы
начинается с анализа требований, которым она должна будет соответствовать. Такой анализ проводится с целью понять назначение и условия эксплуатации системы настолько, чтобы суметь составить ее предварительный проект. При объектно-ориентированном подходе анализ
требований к системе сводится к разработке моделей этой системы.
Моделью
назовем формальное описание системы, в котором выделены основные
объекты, составляющие систему, и отношения между этими объектами. Построение моделей – широко распространенный способ изуче-
ния сложных объектов и явлений. В модели опущены многочисленные
детали, усложняющие понимание (рис. 9). Моделирование широко
распространено и в науке,
системы (или какого-либо другого объекта или явления)
и в технике.
Рис. 9. Модель автоматизированного формирования
комплекта технологической документации (КТД)
Модели помогают:
проверить работоспособность разрабатываемой системы на ран-
них этапах ее разработки;
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]