Автоматизированная система управления конструкторско-технологической подготовкой производства

Г.Г. Гребенюк - инженер МИФИ,

Р.Г. Козявкин - инженер МИФИ,

Д.И. Лапицкий - доцент МИФИ, к.т.н.,

В.И. Лесничий - старший преподаватель МИФИ,

И.С. Окопный - инженер МИФИ,

А.М. Сенников - инженер МИФИ,

г. Москва

Для мелкосерийного многономенклатурного производства одной из главных задач является задача повышения качества продукции при сохранении приемлемого уровня цен на нее. При сокращении объема партии и увеличении числа модификаций в себестоимости каждого изделия растёт доля затрат, приходящаяся на этапы подготовки его производства: проектирование, испытание, освоение, причём, на изготовление изделия затрачивается незначительная часть всего времени выполнения заказа. Основные резервы сокращения времени производственного цикла изделия и затрат на его производство лежат в сфере комплексной организационно-технической подготовки производства. Возникающая проблема оптимизации процессов подготовки производства разрешается путем их автоматизации. Наибольший эффект от внедрения информационно-программных средств становится заметен когда на предприятии создана интегрированная система управления производством (ИАСУП) с единой информационной средой, неотъемлемой частью которой является автоматизированная система управления конструкторско-технологической подготовкой производства (АСУ КТПП), во многом определяющая качество, характеристики и себестоимость выпускаемой продукции. Система должна обеспечивать автоматизированное выполнение следующих функций:

- планирование этапов КТПП;

- детализацию этапов подготовки производства, выдачу заданий исполнителям или группе исполнителей с указанием конкретных сроков выполнения;

- оперативный контроль полноты конструкторской (КД) и технологической документации (ТД) на изделие;

- контроль исполнительской деятельности.

Конструкторско-технологическая подготовка производства характеризуется большим объёмом документации, представленной в разных форматах (текстовые документы, таблицы, чертежи, 3D-модели) и разработанной в различных CAD/CAM/CAE системах. На протяжении жизненного цикла изделия конструкторско-технологическая документация проходит через множество стадий разработки, проверки, согласования, корректировки, утверждения различными службами и специалистами предприятия. Поэтому, для поддержания эффективного и надёжного процесса конструкторско-технологической подготовки производства необходимо наличие информационно-управляющей системы, выполняющей следующие основные функции:

- организация и ведение электронных архивов конструкторской, технологической, нормативной и управленческой документации;

- управление изменениями в документации;

- управление конфигурациями и изменениями;

- информационное взаимодействие с ERP/MES-системами;

- управление доступом к информации;

- управление данными о качестве;

- поиск объектов в базе данных;

- обмен данными между всеми участниками производственного процесса;

- управление проектами и потоками работ.

Наиболее полно перечисленные функции реализованы в PDM (Product Data Management)-системах, являющихся одним из основных инструментов CALS-технологий непрерывной информационной поддержки жизненного цикла изделия. При этом CAD/CAM/CAE-системы являются средствами автоматизации выполнения различных конструкторско-технологических процедур, а PDM-система – средством реализации процессов управления и обеспечения единого информационного пространства КТПП.

В основе управления процессами и ресурсами в современных PDM-системах лежит технология Workflow (управление потоком работ), которая представляет собой полную или частичную автоматизацию процессов, в ходе которых документы и задачи пересылаются для обработки от одного участника к другому в соответствии с определенными процедурными правилами.

В данном проекте в качестве PDM-системы используется PDM STEP Suite (PSS), разработанная НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика». Основными функциями подсистемы PSS Workflow являются:

- создание и настройка шаблонов процессов;

- создание и настройка процессов (по шаблонам процессов);

- автоматическая выдача и контроль сроков выполнения заданий;

- автоматическое управление статусами рабочих объектов;

- отслеживание циклов;

- хранение истории процессов (ведение архива).

На предварительном этапе было проведено обследование, целью которого являлось определение и идентификация всех процессов конструкторско-технологической подготовки производства. Дело в том, что кроме основных процессов, обеспечивающих выпуск всех видов конструкторской и технологической документации, существует ещё ряд процессов, предназначенных для повышения эффективности основных (поиск аналогов, управление качеством, планирование параллельного выполнения работ и т.д.). Особое внимание было обращено на процедуры проверок, согласований, внесения изменений, разрешений, сопровождения и т.п., так как именно на зтих этапах происходит наибольшая нерациональная потеря времени.

По результатам обследования была разработана организационно-технологическая схема (функциональная модель) процесса КТПП, которая формализована в аспекте функций и связей на основе применения методологии функционального моделирования IDEF0 с использованием программного пакета AllFusion Process Modeler. Фрагменты IDEF0-моделей процессов конструкторской и технологической подготовки производства представлены на рис. 1, 2. На основе анализа полученных моделей и существующей функциональной структуры предприятия был сделан выбор приоритетов создания автоматизированных рабочих мест (АРМ) и приняты решения по проведению реинжениринговых мероприятий.

Функциональные модели КТПП были использованы при разработке документированных процедур, шаблонов процессов в PSS, алгоритмов функционирования автоматизированных рабочих мест (АРМ).

. Комплекс программно-технических средств (КПТС) АСУ КТПП создан на базе локальной вычислительной сети (ЛВС) и включает следующие функциональные АРМы:

- руководителя конструкторской подготовки производства;

- конструктора отдела конструкторской подготовки производства;

- руководителя технологической подготовки производства;

- плановой группы технологической подготовки производства;

- технолога отдела технологической подготовки производства;

- конструктора отдела технологической подготовки производства;

- начальника отдела сопровождения;

- технолога ЧПУ механообрабатывающего производства;

- начальника отдела сопровождения;

- руководителя технологического бюро;

- инженера-архивариуса;

- инженера-программиста.