4.3. Пример системы управления данными об изделии: pdm step Suite

Разработчик PDM STEP Suite: НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика».

Назначение PDM STEP Suite - собрать всю информацию об изделии в интегрированной базе данных (БД) и обеспечить совместное использование этой информации в процессах проектирования, производства и эксплуатации.В основе PDM STEP Suite лежит международный стандарт ISO 10303 (STEP) (в РФ действует ГОСТ Р ИСО 10303), определяющий схему (модель) данных в БД, набор информационных объектов и их атрибутов, необходимых для описания изделия.На стадии проектирования база данных используется для накопления в стандартизованной форме результатов работы разработчиков и обмена данными между ними. Подготовленные, проверенные и утвержденные данные используются в процессах материально-технического снабжения, производства и эксплуатации изделия. В соответствии с требованиями стандртаISO 10303 база данных системы PDM STEP Suite содержит информацию о структуре, вариантах конфигурации изделий и входимости компонентов в различные изделия, идентификационную информацию об изделии и его компонентах, геометрические модели различных типов или электронные образы бумажных документов (чертежей), данные об организационной структуре предприятия и соподчиненности ее элементов, роли и полномочия людей, данные о процессе разработки: выполненных утверждениях результатов работы, изменениях. Кроме того база данных может содержать ассоциированные с элементами изделия документы, а сами элементы иметь набор функциональных или технических характеристик, измеряемых в различных единицах. PDM STEP Suite ориентирована на использование в интегрированных системах автоматизации проектирования, производства и эксплуатации сложных машиностроительных изделий.

Функции системы

1. Ввод, проверка корректности, накопление, хранение данных об изделии, включающих в себя:

- структуру и состав изделия с учетом версий (модификаций) и условий комплектации, то есть перечень, соподчиненность и условия вхождения в сборку компонентов изделия, например, изделие, агрегаты, узлы, детали;

- геометрические трехмерные модели компонентов изделия (например каркасные, граничные точные и фасеточные твердотельные модели с топологией или без) – в соответствии с прикладным протоколом ISO 10303 АР203;

- конструкторскую текстовую и графическую документацию на изделие в целом и его компоненты (технические задания, рабочие проекты, расчетные и пояснительные записки, дизайнерские наброски и эскизы, геометрические модели и т.д.);

- данные о ролях, согласованиях и утверждениях на изделие в целом и его компоненты.

Данные могут вноситься интерактивно, импортироваться из CAD/CAM (САПР) систем или заноситься любыми приложениями с помощью стандартного программного интерфейса SDAI или специального высокоуровневого интерфейса.

2. Экспорт данных об изделиях в стандартный нейтральный формат STEP AP203 (ISO 10303-203) или в текстовый файл с настраиваемой структурой для последующей загрузки в различные прикладные системы.

3. Обеспечение удаленного оперативного доступа к информации об изделии с контролем прав доступа.

4. Обеспечение доступа к данным через унифицированный интерфейс, регламентированный стандартом ISO10303. Данный интерфейс (Standard Data Access Interface - SDAI) обеспечивает единообразный доступ ко всем данным, хранимым в системе.

Состав системы PDM – STEP Suite

С системотехнической точки зрения система PDM STEP Suite представляет собой трехуровневую информационную систему (см. рис.14), состоящую из сервера СУБД (Oracle 8), сервера приложений и клиентского модуля. Клиентский модуль обеспечивает диалоговое взаимодействие с базой данных через сервер приложений.

Пользователь работает с базой данных, представляя ее себе в виде дерева изделия (или пересекающегося семейства деревьев изделий), ветви которого декомпозируются на сборочные узлы, агрегаты и отдельные детали (см.рис.15) . С элементами дерева связаны документы, данные о выполненных действиях, характеристики.

Рис.14. Система электронной поддержки PDM STEP Suite

Рис.15.

Верхний уровень дерева отображает классификацию данных. Пример возможной классификации приведен на рис.16.

Рис.16

Создание системы классификации - первый этап настройки системы PDM STEP Suite. Одновременно с этим необходимо создать описание организационной структуры, пользователей и их функции (роли). Затем - типы данных (элемент структуры, документ), возможные состояния документов (разработан, утвержден, отменен), грифы секретности, единицы измерения и характеристики компонентов (см. рис.17).

Ввод данных осуществляется путем загрузки обменного файла из системы CAD/CAM, либо в диалоговом режиме: путем ввода обозначений входящих компонент, либо установлением ссылки на уже имеющиеся в базе данных объекты (компоненты). Последнее означает, что многократно используемые объекты, например, типовые детали, узлы, агрегаты описываются только один раз. Такие компоненты целесообразно поместить в категорию "…типовые решения" и использовать на них ссылки при создании структуры изделия.

Рис.17

Внутри категории "…типовые решения" равноценные компоненты могут быть помечены как "взаимозаменяемые изделия" (см. рис.18). При этом взаимозаменяемость может быть односторонней (изделие 1 заменяет изделие 2 , но изделие 2 не заменяет изделие 1) или двухсторонней (изделия 1 и 2 эквивалентны).

Рис.18

К элементам "дерева изделия" (см. рис.19) присоединяются геометрические модели, например, в формате STEP, электронные чертежи в формате DWG и пр., а также документы (растровые изображения, текстовые документы или файлы в иных форматах).

Рис.19

В процессе коллективной работы хранимый в базе данных документ, чертеж или модель могут быть взяты для дальнейшей доработки (создания новой редакции). При этом в базе данных исходная версия документа "замораживается" и помечается как находящаяся в процессе редактирования. После завершения редактирования создается новая версия, и хранится вместе с предыдущей. При этом запоминается порядок создания версий документа образующий дерево. То есть для каждой версии документа можно определить ту, на основе которой она была сделана. Одна из версий документа является активной, то есть действительной на данный момент. При обращении пользователя к документу рассматривается именно активная версия. Но всегда можно обратиться к любой конкретной версии документа.

Разработанные модели, чертежи или документы могут быть утверждены. Информационный объект "утверждение" (электронная подпись), присоединенный к документу, содержит данные о статусе утверждения и лице, осуществившем утверждение (см. рис.20). Все версии документов утверждаются отдельно. То есть при назначении активной неподписанной версии документа все подписи теряют актуальность, а при откате к ранее утвержденной версии все подписи снова становятся действительными.

Рис.20

Система PDM STEP Suite реализована на основе технологии "клиент - сервер" и имеет трехуровневую архитектуру, что обеспечивает эффективное распределение вычислительной нагрузки при одновременной работе большого числа пользователей. В отличие от большинства других систем, уровень доступа определяется не для класса (типа) информационных объектов, а для конкретного информационного объекта, что обеспечивает большую гибкость при организации параллельного проектирования

В системе имеется встроенный двухуровневый программный интерфейс удаленного доступа, низший уровень которого соответствует спецификации международного стандарта ISO 10303-22 Standard Data Access Interface - SDAI), а высший включает в себя набор высокоуровневых функций доступа к данным из разрабатываемых приложений.

Система PDM STEP Suite может хранить данные необходимые для подготовки электронных публикаций (интерактивных электронных технических руководств на изделие) и взаимодействовать с системой автоматизированной подготовки электронных руководств. В этом случае обеспечивается централизованное управление всеми данными проекта.

Пользователи системы

Сотрудники предприятия - конструкторы и технологи, сотрудники отделов материально технического снабжения, сотрудники отделов сопровождения и поддержки.

Системы автоматизации:

• системы автоматизированного проектирования, производства и документооборота CAD/CAM/CAE/PDM-системы (UG, PRO/Engineer, SolidWorks и др.);

• автоматизированные системы управления производством МRP/ERP-системы;

• специализированные прикладные системы.