Проблемы каталогизации изделий в АО «ИСС»

А.В.Темляков
вед. инж., teml@iss-reshetnev.ru
АО «ИСС» им. М.Ф. Решетнёва», г.Железногорск

Рассматриваются используемые в АО «ИСС» средства каталогизации разрабатываемых изделий. Приводится анализ достоинств и недостатков систем, опыт внедрения. Дана оценка возможности использования систем с учётом специфики предприятия.

We consider products for working with catalogs that developed in JSC "ISS". The analysis of the advantages and disadvantages of these systems and implementation experience are provided. The possibility of using these systems is estimated with a glance of enterprise features.

Каталоги изделий играют важную роль при конструировании. Прежде всего, они обеспечивают механизм заимствования, предоставляя конструктору механизм поиска среди многообразия ранее выпущенных изделий. Кроме того, каталоги способствуют рационализации конструирования, и часто побуждают конструктора к поиску нетривиальных решений. В каталогах аккумулируются сведения из многих источников информации. Продукцией АО «ИСС» является космический аппарат (КА), состоящий из сотен тысяч деталей. К узлам космических аппаратов предъявляются жесткие требования по качеству, поэтому использование заимствованных изделий, прошедших испытания и подтвердившие своё качество опытом эксплуатации, является важным аспектом работы конструктора.

Средства для каталогизации изделий широко представлены на рынке. В качестве примеров можно привести «Корпоративный справочник Стандартные Изделия» [1] (разработчик АСКОН), «Систему управления нормативно-справочной информацией Semantic» [2], от SDI Solution. Все они представляют собой классификационные информационно-поисковые системы, содержащие саму классификацию типов изделия, основные параметры их значений для каждого конкретного изделия [3].

Автоматизация каталогизации предполагает реализацию следующих базовых функций:

- создание системы классификации классов изделий, обеспечение возможности сортировки изделия по типам;

- определение атрибутов, специфичных для каждого класса;

- внесение значений атрибутов для конкретных изделий;

- организация поиска по каталогу.

В виду потенциальной эффективности, функционал для каталогизации включен в базовый состав любой современной САПР. В АО «ИСС» используется CAD-система CATIA (Dassault Systemes). Каталоги в системе CATIA реализованы в виде связных таблиц, колонки которых совпадают с атрибутами, специфичными для соответствующего типа изделия, строки связывают с конкретными изделиями. Таблица заполнена значениями атрибутов для соответствующих изделий. Не смотря на то, что реализация интерфейса поиска в системе CATIA отличается от справочников продуктов АСКОН и SDI Solution, функционал поиска идентичен: после выбора типа изделия конструктору предлагается заполнить значения соответствующих типу атрибутов (рис.2).

рис.1 Поиск по каталогу в системах АСКОН, CATIA

Наполнение конструкторских каталогов производится ответственными лицами в конструкторских подразделениях, после анализа имеющейся конструкторской документации, и отбора изделий, которые составят основу каталога. При необходимости, по имеющейся чертёжной конструкторской документации производится моделирование изделий.

Как показывает практика, для поиска изделий далеко не всегда используются специфичные для каталогизации продукты. Механизм поиска по ранее разработанным изделиям является составной частью функционала любой системы, содержащей данные об изделиях. К ним относятся PDM-системы, а так же различного вида электронные архивы конструкторской документации, организованные на отечественных предприятиях. В качестве PDM-системы в АО «ИСС» используется система SmarTeam. В системе SmarTeam каждый объект является конструкторским документом и имеет свою карточку, соответствующую его типу. Карточка имеет определённые атрибуты, являющиеся специфичными для данного типа изделия. Поисковый механизм SmarTeam представляет собой фильтр по атрибутам изделия: для старта поиска конструктору необходимо выбрать тип изделия, затем заполнить поисковые атрибуты требуемыми значениями (рис.2).

рис.2 Поиск по атрибутам в системе SmarTeam

Результат поиска выводится в виде списка объектов SmarTeam, пользователь имеет возможность как посмотреть дополнительные характеристики каждого изделия, так и открыть его во встроенном просмотровщике, либо в программе, в которой изделие было создано. Поисковый механизм SmarTeam нельзя назвать полноценным классификатором в чистом виде, так как структура классов SmarTeam предназначена для классификации типов документов, а не типов изделий, таким образом повторить в ней классификацию изделий не представляется возможным.

Изделия в PDM SmarTeam вносятся самими конструкторами, в процессе работы, таким образом, в SmarTeam попадают все документы, которые выпускаются в электронном виде.

Помимо системы SmarTeam, в АО «ИСС» более десятка лет функционирует электронный архив конструкторской документации. В архиве содержится информация об выпущенных изделиях, доступ к архиву организован как из специальной программы, так и в виде веб-интерфейса (рис.1).

рис.1 Поиск по атрибутам в системе SmarTeam (веб-интерфейс)

Поисковые атрибуты (поля для поиска) являются общими для всех изделий. Предполагается возможность поиска по изделиям в нескольких вариантах: по обозначению, по отделу, по дате, по извещению, по группе, по исполнителю, по наименованию, по листку запуска. В каждом из вариантов конструктору предоставляются различные поля (рис.2).

Результат поиска выводится в виде списка изделий в браузере, с гиперссылками, по нажатию на которые можно получить как полную информацию о документе, так и открыть сам документ.

рис.2 Варианты поиска по атрибутам в системе SmarTeam

Атрибуты изделия вносятся при добавлении его документа в базу данных ответственным лицом, наполнением базы занимаются работники отдела научно-технической документации. Сканированные копии бумажной документации представлены в формате TIFF, при открытии документа он отображается в браузере. Если документ не имеет бумажного представления, он открывается во встроенном просмотровщике Oracle AutoVue. В отличие от системы SmarTeam, в которую попадают документы, выпущенные исключительно в электронном виде, база данных архива КД охватывает абсолютно всю когда-либо выпущенную в АО «ИСС» конструкторскую документацию, поэтому является наиболее полной.

Таким образом, в АО «ИСС» имеется как минимум три направления создания обширного набора каталогов. Плюсы использования SmarTeam в том, что данные об изделии попадают в Систему автоматически при регистрации, плюсы использования электронного архива КД в том, что он является наиболее полным. Однако в представленных вариантах решений в качестве средства каталогизации возможно использовать только систему CATIA: только в ней предоставлена возможно вносить и сопровождать классификацию изделий по типам в виде, в котором они представлены в действующих и разрабатываемых каталогах конструкторских изделий.

Если подойти к исследуемому вопросу с более общих позиций, то следует отметить: ввиду того, что абсолютно все представленные на рынке системы каталогизации представляют собой классификационные информационно-поисковые системы, им присущи проблемы, типичные для классификационных информационно-поисковых систем, многие из которых достаточно широко освещены в специализированной литературе [3].

Неоднократные попытки задействовать штатный механизм каталогизации системы CATIA в АО «ИСС» в настоящее время не увенчались успехом, подтверждая справедливость приведённых в публикациях проблем классификационных систем. Главная из проблем, с которой пришлось столкнуться при попытках внедрения, формулируется [4,5] следующим образом:

- систематизация изделий: разбиение изделий по классам должно быть предсказуемым, а подчинённые тематические классы легко отличимы от вышестоящих. От качества составления иерархической структуры напрямую зависит эффективность регулирования глубины поиска, поэтому классификация изделий должна проводиться высококвалифицированными специалистами;

При организации каталогов стандартных изделий на государственном уровне, для создания четкой структуры классов изделий, параметров, описывающих каждый класс, задействуются огромные ресурсы, в работу включаются множество профессиональных специалистов.

В АО «ИСС» на настоящее время разработано множество различных каталогов, выпущенных в бумажном виде. Работа над многими из них проводилась десятки лет назад, поэтому каталоги нуждаются в пересмотре и их актуализации перед внесением их в автоматизированную Систему (CATIA). Некаталогизированные изделия так же нужно систематизировать, выбрать основные, описать параметры для каждого типа. Для проведения этой масштабной работы необходимо, как указывалось выше, привлечение высококлассных специалистов, что далеко не каждое предприятие может себе позволить. АО «ИСС» не оказалось исключением: работа застопорилась именно из-за необходимости привлечения значительных людских ресурсов.

Кроме проведения классификации ранее изготовленных изделий, остро встаёт вопрос о дальнейшем сопровождении каталогов, внесения в них новых изделий. В системе CATIA каталоги представляют собой наборы файлов в формате Microsoft Excel, представляющих собой двумерные таблицы с параметрами изделий, имеющих связь с 3D моделями. Внесение в каталог каждого дополнительного элемента требует контроля со стороны ответственного за каталог, которым может быть назначен только ведущий специалист. Такая схема работы так же требует массы трудозатрат. Таким образом, суть проблемы заключена в сложности привлечения человеческих ресурсов, в виду того, что для работы над каталогами привлекать необходимо исключительно высококвалифицированных специалистов.

Вторая проблема формулируется следующим образом: особенности взаимодействия с потребителем системы: пользователь должен иметь представление об интересующей его предметной области, иначе найти нужное изделие будет затруднительно.

Проблема касается организации пользовательского интерфейса самой поисковой системы. Реализация каталогов в системе CATIA, как и в других классификационных поисковых системах, такова, что перед внесением параметров, конструктору необходимо чётко указать тип изделия, которое он собирается найти (рис.1). Только после этого Система выведет ему набор параметров, соответствующих выбранному типу, по которым можно проводить поиск. Такая схема прекрасно работает при выборе стандартизированных изделий, именно для таких изделий конструктор, даже малоквалифицированный, имеет полноценное представление о структуре типовых элементов и сможет четко определить класс искомого изделия. При расширении структуры типов, а тем более при появлении в организации собственной структуры типов, описывающей не только стандартизированные, а абсолютно все разрабатываемые на предприятии изделия, велика вероятность того, что конструктор не сможет четко определить класс, к которому относится искомое изделие. В виду малочисленности каталогов, внесённых в систему CATIA, с этой проблемой в «чистом» виде столкнуться не пришлось, однако сама формулировка проблемы ещё раз подтверждает, что при использовании каталогов системы CATIA важность четкой и правильной структуры классификации изделий выходит на первый план. И если пытаться каталогизировать абсолютно все выпускаемые на предприятии изделия, велика вероятность того, что в виду возрастания количества используемых каталогов и раздувающейся классификации, конструкторы начнут испытывать серьёзные затруднения.

При попытке решения вопроса каталогизации не только моделируемых изделий, но и те, на которые модели не выпускаются, то проблема становится ещё шире: несмотря на то, что механизм CATIA позволяет в каталогах использовать ссылки на сторонние объекты, сам механизм использования системы в этом качестве является громоздким и неудобным в использовании. Таким образом, можно сделать вывод, что для каталогизации всех изделий в АО «ИСС» не подходит в требуемом качестве ни CAD-система CATIA, ни PDM SmarTeam, ни система архива КД, и нужно искать новое решение.

Литература

1. Корпоративный справочник Стандартные Изделия; http://machinery.ascon.ru/software/tasks/items/?prcid=167&prpid=891

2. Корпоративная система управления НСИ «Semantic» http://www.sdi-solution.ru/index.php/products/korporativnaya-sistema-upravleniya-nsi-seman

3. Введение в информационно-поисковые системы Тверской Государственный Технический Университет, 2005; Кафедра «Информационные системы»; Составители: В.К. Иванов, К.В. Иванов. Часть 2; с.30; УДК 025.4.036:004.6(075.8)+025.4.036:004.738.5(075.8).

4. Проблемы поиска изделий в системе управления конструкторскими данными. Темляков А.В. Москва ИПУ РАН 15-17 октября 2013 13-я международная конференция «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM – 2013)».

5. Система регистрации и поиска разработанных конструкторских изделий. Темляков А.В. XVII Международная научная конференция, посвященная памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнёва «Решетнёвские чтения 2013» (12 – 14 ноября 2013 г., СибГАУ имени академика М.Ф. Решетнёва, г. Красноярск).