Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ интегрированных систем и средств автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства приборостроительного предприятия 14
1.1 Процессы конструкторско-технологической подготовки производства в приборостроении 14
1.2 Системы автоматизированного проектирования 15
1.3 Состояние современных систем автоматизированного проектирования и технологической подготовки радиоэлектронного и машиностроительного производства 23
1.4 Цель и задачи исследования 59
Глава 2 Моделирование интегрированной системы автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства 61
2.1 Классификация математических моделей средств автоматизации проектирования 61
2.2 Разработка графа состояний единой системы автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства 65
2.3 Построение математической модели единой системы автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства 75
2.4 Выводы по 2-й главе 84
Глава 3 Исследование и внедрение средств автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки в единой информационной среде 86
3.1 Разработка блок-схемы процессов конструкторской подготовки производства. Формализация и автоматизация з
3.2 Анализ и выбор программного обеспечения процессов конструкторской подготовки 89
3.3 Разработка алгоритмов процессов пополнения единых баз данных при конструкторской подготовке 91
3.4 Разработка схемы процессов технологической подготовки производства. Формализация и автоматизация 106
3.5 Идентификация программного обеспечения процессов технологической подготовки 108
3.6 Интеграция средств конструкторско-технологической подготовки производства предприятия и PDM-системы 112
3.7 Схема взаимодействия структурных подразделений предприятия в единой интегрированной среде 116
3.8 Выводы по 3-й главе 119
Глава 4 Внедрение и эксплуатация системы автоматизации проектирования 122
4.1 Организация внедрения и промышленной эксплуатации систем автоматизированного проектирования и технологической подготовки на приборостроительном предприятии 122
4.2 Внедрение единой системы конструкторско-технологической подготовки производства 128
4.3 Внедрение единой структуры баз данных и справочников системы автоматизации проектирования 131
4.4 Результаты внедрения разработанной модели единой системы конструкторско-технологической подготовки производства 144
4.5 Выводы по 4-й главе 158
Заключение 159
Список сокращений и условных обозначений 162
Список литературы
- Системы автоматизированного проектирования
- Построение математической модели единой системы автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства
- Разработка алгоритмов процессов пополнения единых баз данных при конструкторской подготовке
- Внедрение единой структуры баз данных и справочников системы автоматизации проектирования
Введение к работе
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности
Единое информационное пространство (ЕИП) - технологическая среда, в которой взаимодействуют участники жизненного цикла изделия, включающая инфраструктуру, средства и протоколы взаимодействия.
Создание и внедрение ЕИП на отечественных предприятиях является актуальной задачей. Как показывает практика, в настоящее время многие предприятия осознали, что только интегрируя свои автоматизированные системы (АС) в ЕИП, можно получить наибольший эффект от их использования.
Основная задача при создании и внедрении ЕИП – организация единой платформы, позволяющей получать всю необходимую информацию из корпоративных источников (баз данных и справочников) разного уровня. Это приводит к объединению, структурированию, функционированию и дальнейшему развитию единого информационного пространства - сбору, обработке, хранению, вводу, поиску и передаче информации.
Предмет деятельности CALS - информационная интеграция, совместное использование и обмен информацией об изделии, среде и процессах, выполняемых в течение жизненного цикла изделия.
Основа CALS-технологий - это комплекс интегрированных информационных моделей - жизненного цикла изделия и происходящих в его ходе бизнес-процессов, производства и эксплуатации. Структура выполняемой (проектной, технологической и эксплуатационной) документации, языки и формы ее представления должны подчиняться стандартам. Это гарантирует успешную работу с общим проектом коллективов, разнесенных во времени и пространстве и применяющих разные CAE/CAD/CAM-системы или их версии. При этом возможно многократное использование одной и той же проектной документации в разных проектах, а технологической документации - на разных производствах, что позволит значительно сократить и удешевить циклы проектирования и изготовления изделия.
Основные компоненты CALS-технологий на производственном предприятии – это CAD/CAM/CAE/PDM-системы, а также инструменты технологии параллельного проектирования при групповом использовании данных, системы отображения процесса разработки в течение всего цикла, средства для разработки прикладного программного обеспечения (ПО) и обмена данными, методы и способы анализа деятельности в процессе конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП) и управления.
CAE/CAD/CAM-системы имеют одно общее понятие – системы автоматизированного проектирования. Умелое сочетание данных систем, а также PDM-системы в единый комплекс в зависимости от требуемого функционала и исходя из финансовых и технологических возможностей, позволяет организовать на предприятии систему автоматизации проектирования. Данным вопросам уделяли внимание: Норенков И.П., Ланцов В.Н., Жигалов И.Е., Кутепов В.П., Львович Я.Е., Егоров М.М., Митрохин П.В., Лещев В.Т., Казакова А.В., Ямпу-рин Н.П., Кроль Т.Я. и др.
Объект исследования – интегрированные системы автоматизации проек-
тирования и конструкторско-технологической подготовки производства приборостроительного предприятия.
Предмет исследования – средства и процедуры информационного обеспечения систем автоматизации проектирования и технологической подготовки производства.
Целью работы является обеспечение оперативности планирования производства и повышение производительности труда процессов автоматизированного проектирования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Провести анализ современных систем автоматизации проектирования и технологической подготовки радиоэлектронного и машиностроительного направлений для выявления перспектив их применения в процессах автоматизации проектирования.
-
Разработать математическую модель единой системы КТПП и производства предприятия.
-
Разработать структурную модель процессов конструкторской подготовки приборостроительного производства.
-
Разработать алгоритмы процессов централизованного пополнения единых баз данных: библиотек, справочников, классификаторов, информационно-справочной системы, используемых в процессе конструкторской подготовки производства (РЭ, СУИ, МиС, ЕСКД, Технорма/ИнтраДок).
-
Разработать структурную модель процессов технологической подготовки приборостроительного производства.
-
Разработать структурную модель интегрированной среды обмена данными для автоматизации проектирования радиоэлектронных устройств приборостроительного предприятия.
Научная новизна работы:
разработаны специализированные модели и универсальные алгоритмы пополнения баз данных единой конструкторской системы;
предложена единая среда для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства, основанная на интеграции служб и подразделений приборостроительного предприятия;
доказана перспективность применения разработанных подходов и методов при проектировании и изготовлении новых видов продукции;
введено понятие процесса присвоения номеров конструкторских документов в электронном корпоративном классификаторе ЕСКД.
Теоретическая значимость исследования обоснована следующим: доказаны положения и, методики, вносящие вклад в расширение представлений о взаимодействии элементов системы конструкторско-технологической подготовки производства;
применительно к проблематике диссертации результативно (эффективно, то есть с получением обладающих новизной результатов) использован базовый метод анализа работы подразделений приборостроительного предприятия;
изложены идеи применения алгоритмов пополнения единых баз данных и справочников систем автоматизации проектирования;
раскрыто несоответствие плановой загрузки основных служб предприятия и их фактической деятельности с учетом номенклатуры выпускаемой продукции и интересов заказчика;
изучены внутренние и внешние связи элементов системы коструктор-ско-технологической подготовки производства;
проведена модернизация технологических процессов проектно-конструкторских работ.
Практическая значимость
Значение полученных результатов исследования для практики подтверждается следующим:
разработаны и внедрены на приборостроительном предприятии ОАО «ОмПО «Иртыш» алгоритмы ведения проектно-конструкторских работ за счет использования новых программных модулей, применяемых в процессе проектирования изделий, что подтверждено актами внедрения;
определены перспективы применения разработанных методов для обеспечения оперативности планирования производства приборостроительных предприятий;
создана система практических рекомендаций и примеров по выбору и внедрению систем автоматизированного проектирования на приборостроительных предприятиях;
представлены методические рекомендации по дальнейшему совершенствованию и практическому использованию организационного и программного обеспечения САПР
Методология и методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования и теории вероятности, теории массового обслуживания и математической статистики, теории автоматизации проектирования и современные информационные технологии.
Положения, выносимые на защиту:
математическая модель системы, позволила выявить особенности работы и взаимосвязи между структурными подразделениями приборостроительного предприятия, а также ритмичность их работы и пути повышения производительности труда на производстве.
структурная модель процессов конструкторской подготовки приборостроительного производства позволяет оценивать ритмичность работы конструкторских отделов и указывает способы повышения производительности труда на предприятии.
алгоритмы процессов централизованного пополнения единых баз данных: библиотек, справочников, классификаторов, информационно-справочной системы, используемых в процессе конструкторской подготовки производства отличаются высокой универсальностью.
структурная модель процессов технологической подготовки производства обеспечивает возможность улучшить ритмичность работы технологической службы приборостроительного предприятия.
структурная модель процессов единой конструкторско-технологической подготовки приборостроительного производства отличается высокой интеграцией процессов конструирования, разработки технологии и изготовления продукции, а также снижает вероятность возникновения ошибок в процессе проектирования и изготовления изделий.
Степень достоверности результатов исследования обусловлена тем, что:
-
Для экспериментальных работ результаты получены на сертифицированном оборудовании ОАО «ОмПО «Иртыш», показана воспроизводимость результатов исследования в различных условиях и на различных изделиях;
-
Теория построена на известных проверяемых данных с использованием методов теории вероятности, теории моделирования, теории эксперимента, программирования и согласуется с полученными экспериментальными данными по теме диссертации;
-
Идея базируется на анализе практики, передового опыта и основах теории моделирования, методах системного анализа и математической статистики;
-
Использованы сравнения авторских расчетных и экспериментальных данных и данных, ранее полученных на предприятиях, в частности ОАО «ОмПО «Иртыш»;
-
Установлено качественное совпадение авторских результатов с результатами, представленными на приборостроительном предприятии ОАО «ОмПО «Иртыш» по данной тематике;
-
Использованы современные методики сбора и обработки исходной информации, а также новейшие способы и средства хранения информации с применением средств вычислительной техники.
Апробация работы
Результаты научной работы были изложены на научных конференциях и семинарах. Основные положения и результаты диссертации доложены: на II-й Международной научно-практической конференции “Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM” в городе Пензе (2008 г.), на Всероссийской научно-практической конференции ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной 15-летию ИРСИД в городе Омске (2012 г.), в журналах “Автоматизация и современные ТЕХНОЛОГИИ”, “Омский научный вестник”, “САПР и графика”, “Технологии в электронной промышленности” и “Инженерный вестник Дона”. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 6 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК, получено 2 свидетельства о регистрации электронного ресурса.
Диссертационная работа включает введение, четыре главы, заключение, список литературы из 145 наименований, 7 приложений. Объем диссертации 187 страниц, включены также 42 рисунка, 16 таблиц.
Системы автоматизированного проектирования
Многие САПР охватывают решения задач, относящихся к различным аспектам совместного проектирования CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такие системы - интегрированные или комплексные.
В свою очередь, координация работы CAE/CAD/CAM-систем, процессов управления проектными данными и непосредственно проектированием выполняется в системе управления проектными данными PDM-системе. По характеру базовой подсистемы САПР подразделяются: 1. САПР с базовой подсистемой машинной графики и геометрического моделирования, в которых основная процедура проектирования - конструирование. К данной группе относится большинство машиностроительных САПР, базирующихся на графических ядрах. В последнее время наиболее распространены унифицированные графические ядра. 2. САПР на основе систем управления базами данных (СУБД), работающих в комбинации с приложениями, обрабатывающими большие объемы данных. 3. Системы на базе конкретной программы, в основном относящиеся к САЕ-системам. 4. Комплексные системы, включающие совокупности подсистем предыдущих групп. К данной группе относятся в основном CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении.
CAE/CAD/CAM-системы – основные, базовые компоненты CALS-технологий. В свою очередь, CALS-технологии - это комплекс формализованных технологий (организационных, информационных и прикладных), посредством которых создается и управляется CALS-система. Под CALS-системой понимают автоматизированную систему управления, которая интегрирует информационные процессы в ЕИП и управляет интегрированным информационным обеспечением участников процессов на протяжении жизненного цикла изделия. CALS-система управляет данными об изделии, и в соответствии с ГОСТ 34.003-90 является автоматизированной системой, включающей все необходимые виды обеспечения [18; 14; 112]. Концепция CALS предполагает последовательное, непрерывное изменение и совершенствование бизнес-процессов разработки, проектирования, производства и эксплуатации изделия.
Для реализации взаимодействия в рамках CALS-технологий необходимо ЕИП, обеспечивающее непрерывную двустороннюю трансляцию данных от заказчика до производителя и потребителя, и позволяющее повысить эффективность управления, сократить бумажный документооборот и расходы, относящиеся к нему.
Таким образом, концепция CALS основана на использовании ЕИП и обеспечении единообразных способов ведения процессов и взаимодействия участников на протяжении жизненного цикла изделия в соответствии с международными стандартами, выдвигающими требования к правилам управления, взаимодействия между участниками жизненного цикла изделия и обмена данными. При этом ЕИП представляет собой распределенное хранилище данных, существующее в сетевой компьютерной системе, охватывающей все службы и подразделения предприятия, связанные с процессами жизненного цикла изделий. В ЕИП действует единые правила хранения, представления и обмена информацией, в соответствии с которыми в ЕИП протекают процессы, являющиеся информационной поддержкой ЖЦИ на всех его этапах.
Действующие промышленные предприятия, занимающиеся проектированием и производством радиоэлектронных изделий, используют в своей деятельности все типы перечисленных систем. Эффективность производственных процессов зависит от того, насколько целесообразно используются системы автоматизированного проектирования и как они функционируют в единой производственной системе предприятия, и используются созданные или создаваемые различные базы данных [33; 32].
Помимо классификации проведен обзор имеющихся на рынке программного обеспечения систем автоматизированного проектирования как радиоэлектронного, так и машиностроительного направлений, объединение возможностей которых позволяет организовать систему автоматизации проектирования приборостроительного предприятия.
Анализ состояния современных САПР проведен с целью решения следующих задач: - выбор наиболее оптимальных по соотношению цена/функционал систем автоматизированного проектирования и технологической подготовки радиоэлектронного и машиностроительного направлений для их внедрения на приборостроительном предприятии; - обеспечение автоматизации и сокращения сроков при проведении конструк-торско-технологических работ и подготовки производства; - создание электронного архива предприятия и системы управления проектами и производством на базе системы электронного инженерного документооборота; - обмен данными и организация единых баз данных и электронных архивов на уровне предприятий (внутри объединения, корпорации, холдинга и т.д.). Обзор систем автоматизированного проектирования радиоэлектронных устройств САПР РЭУ в большинстве являются объединенными программными комплексами или наборами специализированных редакторов, позволяющих вести сквозное проектирование РЭУ [31; 55; 2]. Принцип сквозного проектирования состоит в ведении проекта, начиная со схемы электрической (с возможностью моделирования в некоторых САПР) и заканчивая готовым проектом печатной платы, а затем выдачей информации в объеме, достаточном для изготовления печатной платы (ПП), а также выполнения монтажа радиоэлементов (РЭ) и сборки РЭУ. Типовые модули САПР РЭУ представлены на рисунке 1.3 [95].
Построение математической модели единой системы автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства
Математическое моделирование - процесс создания и последующего исследования математических моделей. Во многих областях науки, где используется математический аппарат, выполняется математическое моделирование - замена реального объекта его математической моделью и ее последующее изучение.
Математическая модель должна отражать существенные черты (те черты, которые влияют на достоверность результатов) объекта или процесса, и должна быть описана с помощью уравнений и другими математическими способами.
Входные параметры - детерминированные величины, т.к. они могут быть измерены однозначно и с любой степенью точности. В большинстве же случаев приходится иметь дело с процессами, значения входных параметров которых известны только с определенной степенью вероятности. Такие параметры - вероятностные или стохастические, следовательно, процесс развития такой системы -случайный.
Применительно к вероятностной модели выходные параметры могут иметь как случайные значения, так и однозначно вычисляемые. Один из важных этапов при выполнении моделирования - дифференциация входных параметров в зависимости от степени важности оказываемого влияния на выходные параметры при их изменении. По большому счету, невозможно учесть все факторы, влияющие на значения выходных величин yj. Результат моделирования (выполнение поставленных задач, скорость и эффективность) зависит от правильности определения наиболее важных факторов. Пренебрежение в первом приближении факторами, оказывающими наименьшее влияние, делает объект моделирования грубее и позволяет лучше понять его закономерности и основные свойства. Таким образом, корректно выполненное ранжирование модели позволяет задать ее соответствие исходным объекту и процессу в зависимости от целей проводимого моделирования. Определение соответствия модели возможно только посредством проведения экспериментов над ней с последующим анализом полученных результатов.
На этапе поиска математического описания абстрактное описание модели заменяется конкретным математическим наполнением. В данном случае происходит формирование модели в виде уравнения или системы уравнений либо неравенств, дифференциального уравнения или системы дифференциальных уравнений.
Математическая модель М для системы S (x1,x2,...,xn; R) может быть представлена в следующем виде: М=(z1,z2,...,zm; Q), где zi Z, i=1,2,...,n, Q, R - множества отношений над X - множеством входных, выходных сигналов и состояний системы и Z - множеством описаний, представлений элементов и подмножеств X.
Модель содержит: объект O, субъект А (не являющийся обязательным), задачу Z, ресурсы B и среду моделирования С.
Математическая модель – статическая в случае, когда среди значений xi отсутствует временный параметр t. Данный вид модели для каждого момента времени в системе предлагает только ее срез.
Модель считается динамической, когда среди значений xi присутствует временной параметр t. Такая модель представляет систему (и процессы в ней) во времени. Модель является дискретной, когда она описывает систему лишь в дискретные моменты времени.
Модель будет непрерывной, когда она отображает поведение системы в каждом из моментов времени на протяжении определенного временного интервала.
Модель является имитационной, когда она предлагается к испытанию или проведению опытов, изучению различных вариантов развития и поведения объекта посредством изменения параметров xi модели М.
Модель считается детерминированной, когда для каждого набора входных параметров в системе присутствует соответствующий однозначно определяемый набор выходных параметров. Если такого соответствия нет, то данная модель является недетерминированной, стохастической.
В нашем случае модель является динамической, постоянно развивающейся и изменяющейся во времени.
После формулирования математической модели осуществляется выбор метода ее исследования. От правильного выбора метода исследования зависит результат процесса [40].
Далее составляется программа и тестируется на простом примере. После этого проводится машинный эксперимент, в ходе которого проверяются на соответствие модель и реальный объект. В случае несоответствия происходит возврат на один из предыдущих этапов [103]. После выполнения корректировки осуществляется повторный проход по выбранной технологической цепочке, проверка и корректировка до получения необходимых результатов.
После проведения компьютерного эксперимента над математической моделью производится обработка и интерпретация результатов. Адекватность математической модели проверяется апробацией и последующим внедрением в реальный производственный процесс. 2.2 Разработка графа состояний единой системы автоматизации проектирования и конструкторско-технологической подготовки производства
Математическая модель единой системы КТПП и производства строится на базе постулатов теории вероятности, в частности, теории массового обслуживания и математической статистики [9; 109; 50].
В процессе создания моделируются потоки информации, отражающие состояния производства на предприятии, по схеме марковских случайных процессов.
Многие разновидности производственной деятельности на предприятии, которые приходится анализировать при выборе оптимального решения, развиваются как случайные процессы, изменяющиеся во времени.
Для того, чтобы вычислить числовые параметры, характеризующие эффективность в принятии решений при конструировании, технологической подготовке производства приборов и управлении производством, нужно построить вероятностную модель процессов, учитывающую сопровождающие эти процессы случайные факторы.
Для математического описания КТПП, а также для автоматизации управления производством, как правило, развивающихся в форме случайных процессов, может быть с успехом применен математический аппарат, разработанный в теории вероятности для так называемых марковских случайных процессов.
Определим марковский случайный процесс. Пусть имеется некоторая физическая система S на предприятии, состояние которой меняется с течением времени. Если состояние системы S меняется во времени случайным, заранее непредсказуемым образом, то в системе S протекает случайный процесс [10].
Случайный процесс, протекающий в системе S, можно будет отнести к марковскому процессу, когда он будет протекать без последействия (т.е. в нем будущее состояние не зависит от прошлого, и соответственно прошлое состояние не оказывает влияние на будущее).
Если рассматриваемый процесс на предприятии обладает такими свойствами, когда для каждого момента времени t0 вероятность любого состояния процесса (системы) в будущем (при t t0 ) зависит только от его (ее) состояния в настоящем (при t =t0 ) и не зависит от того, когда и каким образом процесс пришел в это состояние, то он будет также марковским.
При анализе случайных процессов с дискретными состояниями, протекающих при КТПП и в управлении производством, удобно пользоваться геометрической схемой - так называемым графом состояний [62]. Теория графов использует формальные модели объектов, имея дело со свойствами самих графов независимо от описываемых графами объектов. Применение математического аппарата графов в разработке алгоритмов конструкторского и технологического проектирования приводит к повышению эффективности и качества создаваемых объектов проектирования [57; 89].
Графом состояний можно описать потоки информации в управлении сложным производством. При этом случайную последовательность событий в производстве следует назвать марковской цепью. Марковская цепь - последовательность случайных событий с конечным или известным числом исходов, характеризующаяся тем свойством, что, говоря нестрого, при фиксированном настоящем будущее независимо от прошлого. Размеченный граф состояний дает возможность определить вероятности состояний как функции времени.
Разработка алгоритмов процессов пополнения единых баз данных при конструкторской подготовке
ТО в PDM-системе выполняет технологическую подготовку производства, включающую в себя: разработку межцеховых технологических маршрутов, технологических процессов в автоматизированной системе подготовки производства (CAPP-система), проектирование технологической оснастки и оборудования (CAD-система), расчет норм расхода материалов и потребности в трудовых и материальных ресурсах, разработку управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ (CAM-система). Данные процессы выполняются, начиная с бюро подготовки производства (БПП), где осуществляется выбор технологии изготовления, и выписываются заявки в соответствующие технологические бюро: химического направления (ТБхим.), сборочного производства (ТБсбор.), заготовительного производства (ТБзагот.), конструкторского бюро по проектированию технологической оснастки (КБ), бюро программного управления (БПУ). Нормирование и ввод новых материалов выполняется в бюро нормирования материалов (БНМ). ТО имеет собственный архив разрабатываемой технологической документации (ТД).
Из PDM-системы данные транслируются в ERP-систему. В результате в данной системе накапливается следующая информация: состав изделий, массив проводимых изменений, массивы материалов и покупных комплектующих изделий (ПКИ). На основе данной информации отдел организации труда и зарплаты (ООТиЗ) и экономический отдел (ЭКО) формируют нормы на изготовление изделий и цену изделий. Данная информация необходима для подготовки договора и счета на поставку изделий департаментом маркетинга и сбыта (ДМиС) и юридическим отделом (ЮрО). Договор и счет направляются заказчику.
На основе информации о заключенных договорах на поставку планово-диспетчерский отдел (ПДО) формирует производственный план. Исходя из данного плана формируется потребность в материалах и ПКИ. Информация об этом поступает в соответствующие службы: отдел материально-технического снабжения (ОМТС) и отдел внешней комплектации (ОВК) а также в финансовый отдел (ФО) для формирования бюджета. ОМТС и ОВК осуществляют поиск и приобре 119 тение (при участии ФО) необходимых материалов и ПКИ, в том числе через электронные торги.
Приобретенные материалы и ПКИ проходят входной контроль в центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ) и в лаборатории входного контроля (ЛВК) соответственно и поступают на склад материалов и на склад ПКИ.
Цеха заготовительного производства на основе производственного плана, получаемого из ERP-системы, а также используя материалы со склада и УП на станки с ЧПУ и соответствующие задания из PDM-системы, выполняют изготовление деталей, заготовок, технологической оснастки. Готовые продукты по производственному плану поступают в сборочные цеха либо на склад готовой продукции, по сторонним заказам – на склад готовой продукции.
В цехах сборочного производства по производственному плану из ERP-системы с применением ПКИ (передаваемых со склада ПКИ) и УП для установок монтажа и тестирования (из PDM-системы) выполняется сборка, монтаж и запуск изделий. На участке автоматизированного монтажа используется система учета жизненного цикла печатных узлов собственной разработки. Изделия из сборочных цехов после прохождения всех необходимых процедур поступают на склад готовой продукции для отгрузки заказчику. 3.8 Выводы по 3-й главе 1. Автором разработана блок-схема процессов конструкторской подготовки производства для их формализации и автоматизации. 2. По блок-схеме процессов конструкторской подготовки производства на основе проведенного автором обзора CAD-систем был произведен подбор программных средств ведения проектирования для радиоэлектронного и машиностроительного производств. Наряду с коммерческим программным обеспечением и базами данных к применению предложено свободно распространяемое ПО, а также прикладные модули, библиотеки, корпоративные справочники и БД собственной разработки.
Внедрение единой структуры баз данных и справочников системы автоматизации проектирования
График вероятности загрузки сборочного цеха в течение месяца до и после внедрения математической модели единой системы КТПП и производства Таким образом, исходя из результатов проведенных исследований, становится очевидно, что внедрение разработанной математической модели КТПП и производства позволяет в целом увеличить загрузку служб, что повышает ритмичность их работы и, как следствие, производительность труда.
1 Автором описан процесс внедрения САПР, включающий выбор поставщика и программного обеспечения, определение потребности в количестве рабочих мест, опытную эксплуатацию, техническое обеспечение, приобретение, установку и настройку САПР, методическое обеспечение, а также выпуск регламентирующих документов.
2 Описан поэтапный процесс внедрения единой системы конструкторско-технологической подготовки производства.
3 Осуществляется пополнение и эксплуатация базы данных и справочника радиоэлементов, корпоративного справочника материалов и сортаментов, справочника стандартных и унифицированных изделий, классификатора ЕСКД и информационно-справочной системы.
На предприятии внедрен комплекс САПР, позволяющий осуществлять проектирование, технологическую подготовку и работу в системе управления данными об изделии на приборостроительном предприятии. 4 На основании разработанных математической модели единой системы КТПП и производства, и графа состояний, автором была проведена работа по ста тистической обработке результатов внедрения математической модели, а также показано ее преимущество при внедрении на данном предприятии. В данной диссертационной работе разработана единая информационная система обмена данными для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства радиоэлектронных устройств в приборостроении, включающая в себя программный комплекс систем автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства радиоэлектронного и машиностроительного направлений.
В процессе выполнения цели работы были решены следующие задачи:
1 Проведен анализ современных систем автоматизации проектирования и технологической подготовки радиоэлектронного и машиностроительного направлений. На основе проведенного анализа выбраны для внедрения и предложены к массовому и единичному применению программные продукты, предлагаемые на отечественном и мировом рынке программного обеспечения.
2 Разработана математическая модель единой системы КТПП и производства предприятия, содержащая информацию о процессах, протекающих в единой среде обмена данными между такими подразделениями, как конструкторские и технологический отделы, заготовительные и сборочные цеха различного назначения, а также склад готовой продукции. Описан граф состояний и переходы процессов, составлены системы дифференциальных уравнений, интегрирование которых дает возможность определить вероятности состояний конструкторско-технологических операций, а также производства как функции времени в каждый момент времени.
3 На основании проведенного анализа деятельности, загрузки и ритмичности инженерных и производственных служб предприятия с применением результатов, полученных при создании математической модели, экспериментально определены коэффициенты в соответствии с переходами графа состояний КТПП и производства, применение которых в математической модели позволило вычислить веро ятности состояний системы для каждого из задействованных подразделений в течение месяца. При этом появилась возможность более точного прогнозирования загрузки производственных служб предприятия и, соответственно, четкого планирования производства.
4 Разработана структурная модель процессов конструкторской подготовки приборостроительного производства. На каждом заявляемом этапе проектирования предложены к применению системы автоматизированного моделирования, анализа, проектирования.
5 Разработаны алгоритмы процессов пополнения единых баз данных предприятия: библиотек РЭ, справочников САПР МиС, СУИ, классификатора ЕСКД, связанного с электронным журналом регистрации конструкторских документов, а также информационно-справочной системы, используемых в процессе конструкторской подготовки производства на базе внедренной PDM-системы. Все бизнес-процессы ведутся в электронном виде, прозрачны и подвержены мониторингу и контролю.
6 Разработана структурная модель процессов технологической подготовки приборостроительного производства с применением систем автоматизированной технологической подготовки на каждом этапе.
7 Разработана структурная модель единой информационной системы обмена данными для автоматизации конструкторской и технологической подготовки производства. Данная модель включает в себя структурные модели систем конструкторской и технологической подготовки производства с применением наборов БД и справочников в едином информационном пространстве предприятия.
8 Получены акты внедрения на ОАО ОмПО “Иртыш” на алгоритмы: алгоритм пополнения единой БД ЭРЭ САПР, алгоритм пополнения корпоративного справочника Стандартных изделий, алгоритм присвоения номеров документов в корпоративном классификаторе ЕСКД, алгоритм пополнения документами единой информационно-справочной системы.
