PDM-системи для управління ТПВ

Вище вже відзначалася важливість автоматизації рішення завдань управління підготовкою виробництва в АСТПВ. Управління ТПВ будується на основі збереження та використання інформації про виріб на певних стадіях його життєвого циклу.

У відповідності зі стандартами ISO 9000:2000. Життєвий Цикл Виробу (ЖЦВ) охоплює всі стадії життя вироби - від вивчення ринку перед проектуванням до утилізації виробу після використання.

Комп'ютерна підтримка етапів ЖЦВ будується на основі застосування так званих CALS-технологій (CALS - Continuous Acquisition and Life-Cycle Support - безперервна інформаційна підтримка життєвого циклу продукту). В якості одного з базових інструментів реалізації CALS-технологій виступають системи класу PDM (Product Data Management).

Перші PDM-системи з'явилися в кінці 80-х - початку 90-х років. Їх поява була викликана необхідністю підвищення ефективності автоматизації проектування при колективній роботі конструкторів над одним складним виробом. Додатково до систем автоматизації проектування (САПР) було потрібно програмне забезпечення, яке відстежую б склад всіх файлів проекту, створюваних в САПР, на предмет їх цілісності, несуперечності та актуальності.

Розробкою перших PDM-систем найбільш плідно займалися творці потужних САПР, які раніше за інших зрозуміли, що успішне впровадження цих САПР вимагає вирішення питань взаємної ув'язки конструкторських даних, надійного зберігання напрацювань кожного з учасників проекту, забезпечення потрібних рівнів доступу до всієї проектної інформації.

При такому підході вихідними даними для роботи PDM ставали:

• структура вироби (отримується безпосередньо з середовища САПР);

• структура відносин між учасниками проекту:

• додаткова виробнича інформація, що відноситься до проекту в цілому.

Областю застосування перших PDM-систем були групи проектувальників. Основною метою при цьому було усунення неузгодженості автоматизованої колективної роботи. Впорядкування, раціоналізація та координація руху проектної інформації всередині групи конструкторів-проектнровщнков і досягалися за рахунок застосування цих PDM.

З тих пір пройшло більше 10 років. У міру виникнення нових завдань і вимог, системи PDM розвивалися й зазнавали змін. Які ж основні вимоги до сучасної PDM-системою?

Головна мета PDM - підтримка електронного опису продукту (вироби) на всіх стадіях його життєвого циклу. Ця підтримка повинна забезпечувати вирішення наступних завдань:

1. Ведення проектів: управління роботами, процедурами і документами в складі проекту, контроль за виконанням проекту.

2. Планування і диспетчеризація робіт.

3. Розподіл прав доступу до інформації між окремими учасниками проекту або їх групами.

4. Організація і ведення розподілених архівів конструкторської, технологічної та управлінської документації (електронні архіви).

5. Управління змінами в документації: контроль за версіями документів, ведення протоколу роботи з документами, листів реєстрації змін і сповіщень.

6. Фіксування стандартних етапів проходження документів, контроль за проходженням документів по етапах.

7. Інтеграція з CAD САМ-системами і їх додатками, використовуваними при проектуванні.

8. Контроль цілісності проекту.

9. Пошук необхідної інформації в проекті на підставі запитів.

В силу її використання великим числом фахівців. PDM є багатокористувацької системою, яка працює в комп'ютерній мережі. Вона організовує єдиний інформаційний простір підприємства, забезпечуючи створення, зберігання н обробку інформації в єдиній базі даних за допомогою системи управління базами даних (СКБД).

У порівнянні з CAD / CAM-системами, впровадження PDM-системи на підприємстві є більш складним і тривалим процесом. Це пов'язано з необхідністю значних організаційних змін як в колективі в цілому, так і на кожному робочому місці керівника, конструктора н технолога. Більш конкретно, складності можуть бути обумовлені наступними причинами:

1. Цілі, яких хоче досягти підприємство шляхом впровадження системи, сформульовані нечітко. Замість цього існує перелік локальних проблем конкретних підрозділів, вирішення яких не може вирішити проблем підприємства в цілому.

2. Керівництво підприємства не до кінця розуміє важливість особистої участі у проекті впровадження.

3. Існує внутрішня опозиція ряду співробітників підприємства тих змін, які неминучі в результаті впровадження системи.

4. Співробітники підприємства не володіють навичками роботи на комп'ютері н не готові до впровадження системи.

5. Відсутні кваліфіковані фахівці, здатні супроводжувати систему.

6. На підприємстві відсутня необхідна технічна інфраструктура.

7. Проект розрахований на тривалий термін, що призводить "до недовіри" в досягненні кінцевого результату.

Один із способів поетапного впровадження PDM полягає в наступному. В першу чергу, на основі результатів передпроектного обстеження підприємства, створюється (можливо, частково) структура єдиної бази даних. Далі, до роботи в середовищі PDM-системи послідовно підключаються такі робочі місця, де фахівці найбільш підготовлені до впровадження, і де впровадження тому може бути виконано найбільш швидко.

Прикладом тут може служити робоче місце конструктора, який вже має досвід проектування в CAD-системі. Такий конструктор практично відразу (в межах одного тижня) відчує істотне підвищення якості своєї робочої середовища, забуде про проблеми, пов'язаної з пошуком потрібних файлів, відстеженням модифікацій і версій, завантаженням великих збірок тільки для того, щоб знайти потрібну підсборку або деталь.

Інший спосіб поетапного впровадження PDM полягає у виконанні спочатку так званого "пілотного проекту" в невеликій групі або в конкретному спеціальному проекті. Після успішного впровадження PDM-системи на одному з невеликих виробничих ділянок підприємства (і перевірки її працездатності) можна продовжити її впровадження (масштабувати систему) на всьому підприємстві. Такий підхід також допомагає вирішити багато проблем, що неминуче виникають при впровадженні на початковому етапі.

Для того, щоб забезпечити можливість поетапного впровадження, PDM-система повинна являти собою дуже гнучкий, масштабований програмний продукт, який можна використовувати в діапазоні від одного робочого місця до структурних підрозділів підприємства і підприємства в цілому.

Серед використовуваних у світі PDM-систем. відповідають сучасним вимогам, одне нз провідних місць займає PDM SmarTeam. Система включає в себе наступні основні компоненти (рис. 4.6.)

Рис. 4.6. PDM-система SmarTeam

SmarTeam забезпечує прийом інформації, створюваної на різних етапах ЖЦВ. причому введення інформації може виконуватися або в системах проектування, або в самій PDM. Зберігання інформації здійснюється в базі даних відомих СУБД - наприклад. Oracle. InterBase, MS SQL-Server.

Засоби, що дозволяють створювати структури баз даних і екранні форми представлення інформації в інтерактивному режимі, без використання мов програмування, дозволяють легко адаптувати SmarTeam до умов підприємства. Користувачі можуть створювати бази даних стандартних і типових деталей, використовуваних матеріалів, складів оснастки та ін Розробка програм для вирішення різних завдань АСТПВ в середовищі PDM SmarTeam виконується з використанням спеціального програмного інтерфейсу API (Application Programming Interface).

Наявність загальної бази даних про виріб дозволяє організувати процес паралельного проектування, коли кожен фахівець використовує дані про виріб для вирішення своїх завдань. Навіть у тих випадках, коли наступний проектант використовує результати роботи попереднього. застосування паралельного проектування може помітно знизити загальний час ТПВ (рис. 4.7.).

Рис. 4.7. Схема використання паралельного проектування

Важливим завданням, розв'язуваної SmarTeam. є організація електронних архівів. Електронний архів - це не просто набір відсканованих документів або CAD-файлів, створених конструкторами. Для кожного документа проекту в електронному архіві зберігається відповідна інформація, що описує всі дії, вироблені над документом (зміна, тиражування, видача за заявками та ін) протягом усього життєвого циклу документа.

SmarTeam дає можливість керівникам підрозділів працювати в єдиному інформаційному середовищі разом зі своїми фахівцями. Для цього існують спеціальні функції, такі як RedLining (використання "червоного олівця" для внесення зауважень при перевірці результатів діяльності своїх підлеглих): засоби WorkFlow (про них буде сказано нижче) - з їх допомогою керівники можуть контролювати і управляти потоками виробничих завдань. Крім того, у розпорядженні керівника є всі можливості пошуку та перегляду інформації по проектах. Швидке отримання відповідей на питання: "Які документи повинні бути зроблені до зазначеної дати?". "Які документи повинні бути зроблені до зазначеної дати, але не зроблені?", "Де знаходиться даний документ?" І т.д., дозволяють своєчасно та правильно приймати рішення щодо планування робіт і управління підрозділами.

Питання для самоконтролю

1.Яке призначення CAD / CAM-систем в ТПВ?

2.Яка система називається CAD / CAM-системою?

3.Які є види представлення об’єкта?

4.Яке призначення CAE-системив ТПВ?

5.Які методи є математичною основою інженерних досліджень?

6.Яке значення мають PDM-системи в управлінні ТПВ