Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи исследования 19
1.1. Основная цель и задачи исследования 19
1.2. Обзор литературы и стандартов 23
1.2.1. Анализ методологии и инструментария реструктуризации инженерных служб машиностроительного предприятия 23
1.2.2. Опыт применения CALS-технологии 26
1.2.3. Анализ стандартов 28
1.2.4. Анализ системы управления 30
1.2.5. Использованные литературные источники и стандарты 32
1.3. Актуальность исследования 34
1.4. Методика предпроектного исследования и рекомендации 36
Глава 2. Формирование единого информационного пространства предприятия и CALS-технология 43
2.1. CALS-технология и PDM-системы 43
2.1.1. CALS-технология и информационная поддержка жизненного цикла изделия 43
2.1.2. PDM-системы 46
2.1.3. CALS-технология и система менеджмента качества 48
2.2. Классификация, идентификация и обозначение объектов, процессов и ресурсов 50
2.2.1. Общие соображения 50
2.2.2. Система обозначения КД 51
2.2.3. Система обозначения,ТД: 57
2.2.4. Обозначение процессов и ресурсов. 63
2.3. Концептуальная и логическая модель данных изделия 64
2.3.1. Общие понятия о модели данных изделия 64
2.3.2. Методика формирования логической и концептуальной модели данных изделия 66
2.4. Единые справочники в среде PDM/ERP-систем 73
2.5 Управление конфигурацией изделия 78
2.5.1. Методика управления конфигурацией изделия 78
2.5.2. Идентификация и технология управления конфигурацией 80
2.5.3. Управление конфигурацией изделия в среде PDM-системы 82
Глава 3. Управление процессами по технологии Workflow 86
3.1. Управление проектами и процессами и их связь между собой 86
3.1.1. Некоторые понятия и определения 86
3.1.2. Обзор программного обеспечения по управлению проектами и процессами 88
3.1.3. Технология Workflow 91
3.2 Адаптация средств технологии Workflow к требованиям ЕСКД/ЕСТД 94
3.2.1. Основные процессы конструкторско-технологического бюро и требования к управлению ими 94
3.2.2. Обзор программного обеспечения для управления процессами по технологии Workflow в конструкторско-технологическом бюро 97
3.2.3. Применение средств PDM-системы для управления процессами по технологии Workflow в конструкторско-технологическом бюро 100
3.3. Методика управления процессами разработки конструкторской и технологической документации 104
3.3.1. Управление процессами разработки конструкторской документации по технологии Workflow 104
3.3.2. Управления процессами разработки технологической документации по технологии Workflow 109
3.4. Методика управления процессами внесения изменений в конструкторскую и технологическую документацию 114
3.4.1. Управление процессами внесения изменений в конструкторскую документацию по технологии Workflow 114
3.4.2. Внесение изменений в конструкторскую документацию предприятия 115
3.4.3. Внесение изменений в конструкторскую документацию по извещениям от сторонних организаций-держателей подлинников 121
3.4.4. Управление процессами внесения изменений в технологическую документацию по технологии Workflow 124
3.5. Пример сквозного составного процесса проектирования и изготовления детали в среде Solidworks/SmarTeam/Галактика 130
Глава 4. Интерфейс между КТБ, ПДО и производством и реструктуризация системы управления инженерных служб 136
4.1. Интерфейс между КТБ, ПДО и производством 136
4.1.1. Дерево изделия как единый источник данных для КТБ, ПДО и производства 136
4.1.2. Правила формирования ведомостей 137
4.1.3. Организация двунаправленной связи между КТБ, ПДО, службами заводоуправления и производства 140
4.2. Реструктуризация системы управления инженерных служб 143
4.2.1. Переход от вертикальной функциональной системы к матричной 143
4.2.2. Реструктуризация и оптимизация процессов проектирования, конструирования и технологической подготовки производства и производства 145
Общие выводы по работе 152
Литература 155
Приложения 166
1. Примеры внедрения средств CALS-технологии за рубежом 166
2. PDM-системы зарубежных компаний 167
3. PDM-системы отечественных компаний 168
4. Обозначение, наименование и номера групп/комплексов, определяющих состав варианта исполнения компрессорной станции 169
5. Перечень пронумерованных групп/комплексов, из которых формируются варианты исполнения компрессорной станции 170
6. Workflow-диаграмма процесса разработки конструкторской документации для одиночных компонентов изделия 171
7. Workflow-диаграмма процесса разработки конструкторской документации для сложных составных компонентов изделия 172
8. Workflow-диаграмма процесса разработки технологической документации для одиночных компонентов изделия 173
9. Workflow-диаграмма процесса разработки технологической документации для сложных составных компонентов изделия 174
10. Workflow-диаграмма процесса внесения изменений в конструкторскую документацию 175
11. Workflow-диаграмма подпроцесса внесения изменений в конструкторскую документацию для одиночных компонентов изделия 176
12. Workflow-диаграмма подпроцесса внесения изменений в конструкторскую документацию для сложных составных компонентов изделия 177
13. Workflow-диаграмма процесса внесения изменений в технологическую документацию 178
14. Workflow-диаграмма подпотока процесса внесения изменений в технологическую документацию для одиночных компонентов изделия 179
15. Workflow-диаграмма подпотока процесса внесения изменений в технологическую документацию для сложных составных компонентов изделия 180
- Методика предпроектного исследования и рекомендации
- Методика формирования логической и концептуальной модели данных изделия
- Применение средств PDM-системы для управления процессами по технологии Workflow в конструкторско-технологическом бюро
- Реструктуризация и оптимизация процессов проектирования, конструирования и технологической подготовки производства и производства
Методика предпроектного исследования и рекомендации
Процесс реструктуризации! инженерных служб предприятия должен включать в себя следующие этапы:
- разработка структуры «как есть» (предпроектное обследование, анализ существующей ситуации и функциональное моделирование бизнес-процессов, описывающих ЖЦИ в текущем состоянии, рекомендации);
- стратегическое планирование (генеральный поэтапный бизнес-план развития предприятия);
- разработка структуры «как должно быть» (новая управленческо-организационная структура, ЕИПП и сквозные интегрированные композитные бизнес-процессы);
- оптимизация всех бизнес-процессов новой структуры путём моделирования (функционального, имитационного и/или др.);
- проектирование этапов непрерывного развития (комплексной автоматизации и интегрированного информационного пространства для удовлетворения внутренних потребителей и внешних контрагентов);
- поэтапное внедрение ИКТ (ТЦ/заводоуправление/производство), которое обычно продолжается 5...8 лет и более, т.к. процесс улучшения деятельности предприятия является непрерывным (СМК).
В настоящее время технология моделирования и анализа бизнес-процессов достаточно формализована. Так, для разработки функциональных моделей рекомендуется применять методологию и нотацию SADT [31], регламентированную стандартом IDEF0 [32], ARIS Toolset [33], Adonis [34], UML[35]HRUP[36].
Методика предпроектного исследования основана на наборе опросных анкет, которые предназначены для предпроектных исследований- отделов главного конструктора и технолога на предмет разработки проекта для комплексной автоматизации процессов, охватывающих деятельность этих отделов, с использованием современных CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM/ERP-систем и с учётом GALS-технологии и GMK, а также лучшего, что имеется в ЕСКД и ЕСТД. Указанная, методика учитывает, что в КТБ предприятия; уже существует островкая, автоматизация отдельных служб/отделов/процессов.
Комплексная автоматизация деятельности КТБ обычно проводится с учётом финансовых возможностей предприятия и таким образом, чтобы КВС отделов была открытой, масштабируемой и инвариантной к любым платформам и инструментам для формирования ЕИПП, охватывающего информаци онную поддержку всех этапов ЖЦИ. В связи с этим первостепенной становится задача поддержки электронного офисного и технического документооборота на протяжении всех этапов ЖЦИ и обеспечения проектно-процессо-ориентированного подхода управления деятельностью служб предприятия (CALS-технология, петля качества в ISO 9000, Workflow).
Обследованию подлежат заводоуправление, КТБ, цеха основного и вспомогательного производств, система управления ФХД, нормативы расхода сырья и материалов, финансовые и временные затраты на процессы, кадры и их квалификация, используемые ИКТ, номенклатура выпускаемых и перспективных изделий и др. При этом важно провести психологическую и профессиональную подготовку сначала персонала КТБ и последовательно всех остальных служб и цехов предприятия, так как КТБ является источником той документации, по которой работает всё предприятие. Структура такого пред-проектного исследования и анализируемые данные приведены в табл. 2 [37...40].
На основе результатов предпроектного исследования составляется отчёт [41], в который должны быть включены следующие составляющие:
- описание существующих процессов, охватывающих деятельность отделов главного конструктора и технолога;
- перечень выявленных проблем, которые необходимо решить путём внедрение и адаптации ИКТ;
- оценка и рекомендации по реинжинирингу деятельности отделов с учётом преимуществ, предоставляемых ИКТ;
- перечень уникальных конкурентных преимуществ предприятия, которые следует учесть при внедрении и адаптации ИКТ;
- анализ информационного пространства отделов на соответствие требованиям ИКТ и, при необходимости, рекомендации по её изменению;
- оценка работ по интеграции ИКТ в существующее информационное пространство.
На базе этого отчёта разрабатывается ТЗ на проект комплексной автоматизации КТБ/ТЦ, в который, помимо ТЗ, входят следующие документы:
- общее описание системы объекта автоматизации;
- спецификации на покупные и разрабатываемые компоненты системы автоматизации (КВС, ВТ, CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM/ERP-системы, СУБД, БД, ППС, ТО и др.);
- функционально-логические схемы проекта (КВС с ВТ, CAD/CAM/ CAE/CAPP/PDMZERP-системами, СУБД, ОС, OLAP, системы управления проектами, workflow-системы, структуры информационных и материальных потоков и др.);
- спецификация и формуляр проекта.
Следует отметить, что в настоящее время компании-поставщики ППС и системные интеграторы обладают собственными методиками внедрения ИКТ, но они не всегда учитывают требования ЕСКД/ЕСТД и СТП и более нацелены на те ППС, которые отечественные и зарубежные фирмы поставляют и решают чаще всего локальные проблемы.
Так, на основе приведённой методики на МЗА было проведено пред-проектное исследование, которое завершилось следующими рекомендациями [41]:
- объединение ОГК и ОГТ в единый ТЦ (КТБ); реализовано на МЗА в 2002г.;
- унификация терминологии и наименования объектов, процессов и ресурсов основного и вспомогательного производства;
- системная информационная интеграция приложений островков автоматизации отдельных рабочих мест ТЦ в ЕИИПС с использованием приобретённой ранее PDM-системы SmarTeam;. обращение особого внимания на переходный период работы ТЦ, когда неизбежна его работа в смешанной электронно-бумажной среде;
- приобретение САПР маршрутно-операционных ТП, а также создание единичных, типовых и групповых ТП (операций);
- адаптацию и внедрение вновь приобретаемых приложений вести под управлением PDM-системы, тестируя их в пилотных проектах, сопровождаемых обучением персонала с использованием БД СИ, ПИ и КИ, материалов, СТО, НО, ТО и др.;
- постепенная подготовка к переходу ТЦ от вертикальной функционально-ориентированной системы управления к плоской, матричной проектно-процессно-ориентированной;
- формирование сквозных составных процессов проектирования, конструирования, технологической подготовки производства и изготовление деталей, СЕ, КС и изделия;
- профессиональная и социальная мотивация для преодоления сопротивления рядового персонала и руководителей низшего и среднего звена реинжинирингу работы КГБ и внедрению ИКТ.
Для реализации инновационного проекта реинжиниринга и внедрения ИКТ обычно создают рабочую группу или совет, который планирует, контролирует и учитывает этапы выполнения проекта.
Методика формирования логической и концептуальной модели данных изделия
Реализация концептуальной и логической модели данных изделия в среде PDM-системы осуществляется предоставляемыми конкретной системой средствами описания его натуральных/физических и логически связанных с ними информационных объектов. В настоящее время такую программную реализацию принято представлять в виде древовидной структуры, которая включает:
- каталог проектов изделий;
- КД/ТД на изделие, СТО, НО;
- ТП (операции) изготовления изделий, СТО, НО;
- НСИ проектанта, конструктора, технолога, руководителя (БД-справочники СТИ, КИ, ПИ, материалов, нормативы на расход сырья и материалов, ТО, финансовые и .временные затраты на процесс, ГОСТ, СШ, ТУ и др.);
- БД типовых процессов;
- документы ФХД и АРД;
- БД заказчиков, контрагентов, контрактов, рекламаций и др.
Т.е. в среде PDM-системы с объектами дерева» изделия связывают документацию, создаваемую приложениями,всех этаповОКЦИ: С этим деревом работают все службы и производство предприятияна всех этапах ЖЦИ.
В настоящее время отечественные компании-разработчики PDM систем, а также компании, предлагающие решения на основе зарубежных систем, в качестве методологического источника для формирования концептуальной и логической модели данных изделия применяют ГОСТ 2.102-68 [61], ГОСТ 2.103-68 [72], ГОСТ 2.106-96 [73], а также новые ГОСТ ы [24...26], обеспечивая полное соответствие этой модели требованиям стандартов. Но ряд этих ГОСТ ов был создан в 1968 году и не приспособлен для применения всех возможностей современных ИКТ для повышения производительности процессов проектирования и конструирования изделий. Структура изделия по этим ГОСТ ам не соответствует объектно-ориентированной иерархической классификации и идентификации состава изделия и вызывает затруднения при определении входимости деталей, стандартных изделий, прочих изделий и материалов в ту или иную СЕ или комплекс.
Именно такая структура, приведённая на рис. 2.11, чаще всего используется в отечественных КТБ.
В условиях применения ИКТ к модели данных машиностроительного изделия предъявляются следующие требования:
- объектно-ориентированная иерархическая классификация и идентификация состава изделия;
- однозначное определение входимости компонентов изделия;
- взаимно-однозначное соответствие между деревом изделия и спецификацией.
Модель такого дерева представлена на рис. 2.12 в виде трёхуровневой иерархической структуры. Структура этого дерева отличается от представленных структур по ГОСТ 2.102-68 (с Изменениями 2006г.) [61] и в новых ГОСТ ах ЕСКД [24...26]. Это отличие состоит в том, что проведена объектно-ориентированная трёхуровневая иерархическая классификация, идентификация, предметное обозначение и децимальное кодирование объектов дерева изделия (табл. 2.3).
Из рис. 2.12 и табл. 2.3 следует, что детали, СТИ и ПРИ входят только в состав СЕ. Не допускается их относить ни к комплексу, ни к изделию. Допускается, однако, крупные покупные изделия (например, электро- и дизельный двигатели, электронные системы управления и т.п.) объявлять как СЕ или комплекс, которые не специфицируют во вновь проектируемом изделии.
В соответствии с ГОСТ 2.102-68 [61] основными РКД на изделие являются чертежи деталей и спецификации СЕ, комплексов, комплектов и изделия. Основной комплект РКД относится только к изделию целиком. При этом согласно ГОСТ 2.201-80 [60] обозначение чертежей деталей и спецификаций, т.е. основных РКД, имеют обозначение, совпадающее с обозначением физических/натуральных объектов.
В состав дерева изделия входят только физические/натуральные объекты (детали, СЕ, комплексы и т.д.), которые по составу аналогичны основным РКД на изделие, состоящим только из чертежей деталей и спецификаций СЕ, комплексов, комплектов1 и изделия. Обозначение таких объектов не включают шифр вида КД (см. обозначение (1) с децимальной системой кодирования на рис. 2.2 и рис. 2.13), кроме обозначения чертежа, порождённого моделью (ЧМ, см: строку 24 в табл. 2.1).
Рабочие КД, КТД и др. документы ЖЦИ являются логически связанными информационными объектами, которые необходимы для изготовления физических/натуральных объектов дерева изделия, и имеют свои шифры (см. обозначение (2) с децимальной системой кодирования на рис. 2.2), хотя ядро их обозначения совпадает с ядром обозначения физических/натуральных объектов. Информационные объекты ЖЦИ на рис. 2.12 связаны с объектами дерева изделия пунктирными линиями. В среде PDM-системы такие информационные объекты РКД и РТД связаны с каждым объектом дерева изделия по отношению многие к одному (п : 1) с помощью логических и иерархических связей, которые разрабатывают в КТБ для изготовления указанных натуральных/физических объектов. Доступ к данным этих объектов осуществляется средствами навигации PDM-системы по дереву изделия, представляемого в виде проводника MS Windows и посредством закладок с их учётными карточками. Удобней просматривать указанные связи в окне с прокруткой, когда закладок (атрибутов) очень много.
Пример дерева изделия, спроектированного в среде PDM-систем Smaream по разработанной методике, представлен на рис. 2.13: Эта методика представлена правилами формирования дерева изделия с учётом объектно-ориентированного подхода и предлагаемой унифицированной системой обозначения физических и информационных объектов (РКД, РТД и др.).
Предлагаемое дерево изделия и связанные с его объектами КД/ТД - это удобный, прозрачный, дружественный интерфейс для конечного пользователя, полная эргономичность вплоть до комфортности каждого рабочего места конструктора/технолога/производственника в бережливом производстве.
Дерево изделия и РКД на изделие создается в КТБ машиностроительного-предприятия? или сторонней организацией, а РТД на изделие для тех и других также создаются в КТБ. По РКД и РТД на изделие работают все службы предприятия и его производство. Эту документацию проверяют, согласовывают и утверждают, вносят в неё изменения с целью её улучшения и устранения допущенных ошибок. Управление этими процессами ведется в среде PDM-системы по технологии Workflow.
Из рис. 2.13 видно, что в кружках слева от обозначения приведены аббревиатуры (шифры) разделов спецификации СЕ, самих СЕ, комплексов и комплектов, которые указывают уровень дерева, в который они входят и к какому классу объектов они принадлежат.
К каждому объекту дерева изделия присоединяют всю документацию, которую разрабатывает персонал предприятия, с тем, чтобы изготовить и приобрести физические объекты дерева изделия - это КД, ТД, документы ФХД и др.
Применение разработанной методики при формировании дерева изделия в среде PDM-системы обеспечивает однозначную входимость деталей, СИ, ПРИЗ и МАТ в СЕ, СЕ - в комплекс и комплекс - в изделие и взаимно однозначное соответствие по физическим объектам между деревом изделия и соответствующей ему спецификацией. Кроме этого, возможно использование распечатков фрагментов такого дерева изделия для СЕ, комплекса и изделия только с его комплексами для сборки вместо схем структурного деления, а также автоматическое получение комплектации для сборки каждого указанного фрагмента изделия.
Несмотря на то, что разработанная концептуальная модель данных дерева изделия по своей структуре отличается от предлагаемых в ГОСТ 2.102-68 [61] и ГОСТ 2.106-96 [73], она весьма удобна для конструктора, технолога и производственника именно благодаря использованию возможностей современных ИКТ, так как избавляет пользователей от просмотра длинных спецификаций и СПТ больших изделий при их комплектации, ра-зузловании и формировании ведомостей стандартных и покупных изделий, материалов и сырья и др. Это вполне удобный, прозрачный графический пользовательский интерфейс.
Необходимо также формирование словаря данных с единой терминологией и аббревиатурами и определением основных понятий (глоссарий), которые должны быть совместимыми для всех СТП предприятия и учитывать при этом рекомендации по терминологии стандартов ЕСКД, ЕСТД, ИСО; ОСТ и ТУ.
Разработанная концептуальная и логическая модель данных изделия внедрена в СТП МЗА. По указанной разработке опубликована статья в сборнике научных трудов СПбГПУ в. соавторстве с профессором СПбГПУ Си-роткиным Я.А. и помощником по ИТ ген. директора МЗА Кучерявых В.М [127].
Применение средств PDM-системы для управления процессами по технологии Workflow в конструкторско-технологическом бюро
Проектирование типовых процессов для разработки, проверки, согласования и утверждения КД/ТД и внесения изменений в КД/ТД в среде PDM-системы включает следующие шаги:
- разработку и оптимизацию процесса и согласование его с экспертами предметной области;
- проектирование класса соответствующего процесса и описание его характеристик (атрибутов);
- разработку ШЗП;
- проектирование набора Workflow-диаграмм для каждого варианта выполнения процесса.
- процесса должен определяться интуитивно понятным и эргономичным представлением информации о каждом экземпляре этого процесса и предоставлять возможность для указания всех данных и приложений, необходимых для его выполнения. Для рассматриваемых процессов к таким данным относятся:
- персонал предприятия, вовлечённый в процесс: руководитель (инициатор), разработчик КД/ТД, лица, ответственные за обеспечение проверки, согласования и утверждения КД/ТД или изменений (проверяющий, технолог, метролог, нормоконтролёр, главный конструктор), а также сотрудники архива, если КД/ТД представлены в бумажном виде;
- информация о разрабатываемом или изменяемом/изменённом КД/ТД (обозначение, наименование, вид и место хранения и т.д.);
- описание разрабатываемого КД/ТД или содержания изменения и учёт сроков выполнения подпроцессов (операций) процесса;
- Workflow-диаграмма и др.
В течение выполнения типового процесса сотрудники предприятия, определённые в узлах Workflow-диаграммы как исполнители указанного задания, по внутренней электронной почте PDM-системы получают сообщение о необходимости его выполнения, а также необходимую для их выполнения информацию. Это инструкции, файлы, данные и приложения, которые должны быть задействованы в экземпляре процесса. Обозначения таких данных и приложения присоединяются к посылаемому сообщению инициатором процесса (руководителем). Если, наборы, этих данных, например, ЗБ-модели, чертежи, ЄПК и т.д., учтены в PDM-системе, то они связываются с данным экземпляром процесса;- в противном случае сотруднику сообщаются ссылки . на их вид и место хранения винформационнойсредепредприятия (хранилище PDM-системы или бумажный архив). По завершению задания сотрудник сообщает PDM-системе о его выполнении и данные по схеме маршрута Workflow-диаграммы передаются в последующие узлы.
В результате выполнения процесса в соответствии с требованиями ЕСКД/ЕСТД разработанный конструктором/технологом технический документ, представляемый для проверки, согласования и утверждения, является оригиналом.
Процессы разработки, проверки, согласования и утверждения КД/ТД и внесения в них изменений могут выполняться как в электронной среде, так и в смешанной электронно-бумажной среде в процессе реинжиниринга системы управления КТБ и внедрении ИКТ. После согласования и утверждения КД/ТД исполнители подписывают их вручную или с помощью ЭЦП (в зависимости от способа работы) и КД/ТД приобретает статус подлинника. Указанный документ-подлинник попадает под управление ОТД (архива) и учитывается в среде PDM-системы. Права доступа к документу при этом изменяются таким образом, чтобы изменить документ мог только уполномоченный сотрудник архива в соответствии с установленной процедурой внесения изменений.
При работе в электронной среде с PDM-системой разработчик КД/ТД самостоятельно проводит и рассылку/публикацию, и корректирует дерево изделия. В случае смешанного электронно-бумажного способа работы данные процедуры возлагаются на ОТД. При публикации вновь разработанных КД/ТД в среде PDM-системы и проведении в них изменений должен быть обеспечен соответствующий контроль прав доступа к этим КД/ТД. Доступ к данным КД/ТД должны получить только те сотрудники, которые их проверяют, согласовывают и утверждают.
Сложнее обстоит ситуация с решением обеспечения процесса внесения изменений в технические документы в среде PDM-системы. Для этого в указанной среде необходимо ввести специализированный объект, аналогичный бумажному ИИ [118]. С ним ассоциативными отношениями связываются изменяемые (добавляемые, удаляемые или заменяемые) объекты PDM-системы. Сформированная таким образом структура проходит цикл проверки, согласования и утверждения в рамках соответствующей процедуры Workflow.
Следует отметить, что из управления процессами разработки, проверки, согласования и утверждения КД/ТД и внесения в них изменений вытекает типовая задача управления применяемостью компонентов изделия. В соответствии с нормативными стандартами CALS-технологии такие правила должны основываться на датах или внутренних или заводских серийных номерах изделий. Использование правил применяемости позволяет указать, например, что в изделия с указанными номерами или в определённые периоды времени входят конкретные компоненты. Так, одним из способов обеспечения таких правил является проектирование в логической модели данных изделия механизмов, обеспечивающих учёт применяемости компонентов и их выборки (фильтрации) по задаваемым требованиям (каталогизация и применяемость), а также применение программной надстройки над функциями PDM-системы с блокировкой доступа.к КД/ТД в процессе обработки его изменения. Указанная надстройка предоставляет возможность пользователю, просматривающему данные КД/ТД, в режиме диалога указать будут ли использованы эти данные для создания нового КД/ТД. Диалоговое окно блокирует возможность дальнейшей работы с документом, пока не будет получен ответ. Если пользователь применил данные для создания нового КД/ТД, то в среде PDM-системы формируется связь между объектом его учётной записи и документом.
Применение технологии Workflow в среде PDM-системы требуют организации ЭДО технической документации с получением в результате электронного комплекта документов со статусом утверждённого, полностью соответствующего бумажному подлиннику [22]. Поэтому целесообразно определить понятие ЖЦ объекта, характеризующего КД/ТД. Под ЖЦ документа в электронной форме (объекта PDM-системы) понимается всё время жизни под управлением системы - от момента создания до уничтожения или аннулирования. ЖЦ объекта КД/ТД состоит из следующих этапов:
- разработка КД/ТД и помещение его в хранилище PDM-системы;
- проверка, согласование и утверждение КД/ТД;
- выпуск КД/ТД и их учёт в среде PDM-системы при отсутствии интерфейса CAD/CAE/CAM/CAPP-систем с PDM-системой;
- обращение КД/ТД, т.е. применяемость КД/ТД для создания другого КД/ТД - для перечня рассылки изменённого КД/ТД или его публикации и рассылки с мгновенными предупреждающими сообщениями;
- внесение изменения в КД/ТД (смена версии);
- изъятие из обращения КД/ТД (версии);
- аннулирование КД/ТД (версии) [54].
При этом руководитель, формируя задание на выполнение процесса, использует данные из БД-справочников персонала (ФИО, должность и др.) и трудовых нормативов на разработку КД/ТД и внесение в них изменений (трудоёмкость в н/ч, сроки).
Реструктуризация и оптимизация процессов проектирования, конструирования и технологической подготовки производства и производства
Методологической основой реструктуризации системы управления инженерными службами машиностроительного предприятия является CALS-технология, СМК, максимально возможная стандартизация, унификация, типизация и параметризация объектов, процессов и ресурсов и все лучшие требования, которые регламентируются отечественными стандартами ЕСКД/ЕСТД и международными стандартами серии ISO.
Первостепенной задачей является идентификация, стандартизация и унификация всех данных объектов, ресурсов и процессов, порождаемых на всех этапах ЖЦИ, и построение эффективной системы управления ими. Следовательно, предприятию необходимо не только управление данными об изделии, но и объединение этого управления данными с системой управления процессами разработки указанных данных (PDM/PLM-системы).
Основным инструментом является внедрение и адаптация такого инструмента CALS-технблогии, как PDM-система (см. п.2.1.2). PDM-системы разрабатывались в среде разработчиков САПР ввиду сложности изготовления информационной поддержки ЖЦ инновационных наукоёмких изделий.
Большинство отечественных предприятий в своей деятельности руководствуются отечественными стандартами ЕСКД/ЕСТД, которые не способны обеспечить применение всех возможностей современных ИКТ, рекомендаций СМК и учесть опыт передовых отечественных и зарубежных промышленных предприятий. В том числе данное положение не улучшает и изменения в стандартах, касающиеся описания и ведения структуры изделия в электронном виде (см. п.1.2.1). В связи с этим большая часть работ по разработке, проверке, согласованию и утверждению КД/ТД в. КТБ. отечественных предприятий осуществляется вручную или в смешанной эл./бум: форме при наличии островковой автоматизации: разработчики КД/ТД сдают в ОТД документацию в бумажном виде, а процессы проверки, согласования, утверждения КД/ТД и внесения в неё изменений проводятся последовательно вручную между соответствующими подразделениями и их руководителями (см. п. 1.2.4). Указанный подход приводит к отсутствию типовой прозрачности технологии выполнения работы и, как следствие, отсутствию ответственного за конечный результат и контроль над выполнением процессов в целом.
Поэтому необходимо рассматривать деятельность КТБ при разработке изделий и выпуска КД/ТД как последовательность взаимосвязанных процессов, проходящих через все подразделения, задействующих все службы и ориентированных на реализацию стратегических целей, которые предприятие ставит перед собой. Управляя процессами, предприятие добивается максимально эффективного использования всех имеющихся в его распоряжении ресурсов. Кроме того, требуется непрерывный контроль качества выполнения указанных процессов и их постоянное совершенствование в соответствии с СМК и переход на проектно-процессо-ориентированную систему управления.
Но для решения данной задачи первостепенной задачей является формирования единой логической и концептуальной модели данных об изделии, которая содержит всю необходимую информацию, которая требуется для выполнения процессов разработки, проверки, согласования и утверждения КД/ТД и внесения в неё изменений. Такая модель данных изделия должна обеспечивать единый источник данных и одноразовый их ввод, эргономичный прозрачный пользовательский интерфейс, а именно: иметь унифицированное предметное обозначение КД/ТД объектов изделия, процессов и ресурсов, децимальную систему кодирования объектов дерева изделия, обеспечивающую предметность, входимость и версионность, повсеместно использовать объектно-ориентированный подход как при-формировании дерева изделия, так и БД-справочников, разделять виртуальные и физические/натуральные объекты, поддерживать управление конфигурацией изделия и его составных объектов и т.п. Кроме того, необходимо включение в ЕИПП унаследованных БД и ПО с оригинальными методиками собственной разработки и системной информационной интеграции всех ППС ЖЦИ, которые работают под управлением PDM/PLM-систем. Поэтому целесообразно применять модель данных, рассмотренную в п. 2.2, которая отличается от рекомендаций ГОСТ 2.201-80, ГОСТ 2.102-68 , а также новых ГОСТ 2.051-2006, ГОСТ 2.052-2006, ГОСТ 2.053-2006 по ведению электронной модели и структуры изделия.
Внедрение указанной модели данных в среде PDM-системы обеспечивает применение единых для всего предприятия (в среде PDM/ERP-систем) БД-справочников (материалов, СТИ, ПИ и проч.). Кроме того посредством PDM-системы можно применять в качестве источника указанных данных и информацию виртуальных объектов. Так, например, данные по материалу и сырью можно брать как путём установления ссылки на соответствующий объект БД-справочника, так и посредством извлечения данных из основной надписи чертежа детали, СЕ, КС или изделия и технических требований.
Следующим этапом является формирование системы управления процессами, связанной с моделью данных об изделия в среде PDM-системы. Эта связь означает, что источником данных для выполнения процессов являются данные, формируемые в среде PDM-системы в течение ЖЦИ. Для этого необходимо применять средства технологии Workflow, встроенные в PDM-систему. Для оптимизации процессов проектирования, конструкторской и технологической подготовки производства первостепенно в среде PDM-системы формируется БД типовых процессов, параметризуемых по способу выполнения. Такой типовой процесс имеет ШЗП, включающий всю необходимую информацию о задаче и исполнителях заданий, сроках и т.д. (просле-живаемость), а также набор Workflow-диаграмм. Такие Workflow-диаграммы и ШЗП применяются не только вместо сетей Петри как ориентированный граф с обратными связями, но и как локализация с учётом требований отечественных стандартов проверки, согласования и утверждения разработки КД/ТД и внесения в неё изменений (ГОСТ 2.503).
Для процессов разработки, проверки, согласования и утверждения КД/ТД и внесения в неё изменений необходимо применять методику, рассмотренную в п.3.3 и 3.4 соответственно. Каждый экземпляр указанного процесса связан с данными, необходимыми для его выполнения, т.е. объектами PDM-системы, которые содержат всю информацию о КД/ТД (чертёж, спецификация и др.), его виде и месте хранения, разработчике и т.д. Workflow-диаграммы спроектированы таким образом, что на них фиксируются те сотрудники, которым необходима автоматическая рассылка КД/ТД в электронном виде с указанием задания. При этом разработчик самостоятельно осуществляет рассылку КД/ТД и уведомляет об этом сотрудников посредством мгновенных сообщений. Между разными подразделениями осуществляется прямая связь - руководитель отдела лишь ставит свою подпись/ЭЦП. Кроме того, применение указанных Workflow-диаграмм с параметризацией ролей исполнителей обеспечивает возможность совмещения различных профессий. Использование Workflow-технологии в среде PDM-системы обеспечивает не только планирование, но и учёт и контроль выполняемых работ с полной прослеживаемостью кто, когда, зачем и для чего выполнял ту или иную работу и полной удовлетворенностью всех внутренних и внешних потребителей качеством проводимых работ на всех этапах ЖЦИ.
При работе в электронной среде за счёт применения предлагаемой модели данных изделия все данные справочников связываются напрямую с разрабатываемыми КД/ТД без их ручного переписывания. Применение данных справочников по материалам, СИ и др. позволяет сократить количество ошибок, которые при работе вручную достигают 30%, и сокращает временные ресурсы.
Наряду с технологией Workflow допускается использование диаграмм Гантта, PERT и планов-графиков. Данные диаграммы применяются для проектирования последовательных и параллельных процессов, но, в отличии от технологии Workflow, не поддерживают обратные связи.
Работа в процессе реструктуризации и процесса внедрения и адаптации ИКТ рождает переходный период в смешанной эл./бум. среде Включение в систему эл./бум. архива унаследованных бумажных КД/ТД неизбежно. Для бумажных КД/ТД необходимо полное сканирование и составление/корректирование дерева изделия в среде PDM-системы с указанием про-слеживаемости для точного определения вида и места их хранения.
Проектно-процессное управление, ориентированное на общий результат, складывающийся из локальных достижений, приводит к сокращению иерархии власти (за счёт увеличения нормы управляемости), точному определению результатов деятельности, как общих, так и индивидуальных и придаёт деятельности КТБ целенаправленность. Применение процессного подхода в управлении деятельности КТБ является более сложным, по сравнению с функциональным, за счёт детализации и формализации процессов и результатов работ и требует изменение менталитета руководителей.
Адаптацию, настройку и внедрение современных ИКТ обязательно осуществляют с учётом конкретной специфики проектирования и производства каждого предприятия.
