Искусство видеть насквозь: Сквозная 3D-технология АСКОН как бизнес-решение для крупных предприятий ОПК и гражданского сектора

Тема Сквозной 3D-технологии стала одной из самых заметных и, в каком-то смысле сквозных, на прошедшем недавно Форуме компании АСКОН «Белые Ночи САПР 2016» (который был отражён в наших публикациях Каким будет АСКОН в 2021 году? и Подробно о том, как АСКОН видит свой майский Форум-2016). Соответственно, одним из самых заметных докладчиков Форума стал Иван Трохалин, руководитель дивизиона PLM компании АСКОН, ведущий разработчик, носитель, распространитель и внедренец знаний по сквозной технологии.

Мы считаем полезным, чтобы с этим важным разделом деятельности ведущей отечественной САПР-компании ближе познакомились широкие круги читателей .

Политические и экономические реалии сегодняшнего дня стали для России стимулом к переориентации экономического и технологического развития. С одной стороны, мы стремимся быть более независимыми от зарубежной продукции и компонентной базы в стратегически важных областях. С другой — сами должны научиться экспортировать конечные продукты с добавленной стоимостью и инновационные товары. Необходимость этих перемен была озвучена на самом высоком государственном уровне: президент обозначил курс на импортозамещение, правительство запустило ряд инициатив, направленных на господдержку производителей отечественной продукции… Дело, как говорится, за малым — предприятиям предстоит стать независимыми и, вместе с тем, эффективными с точки зрения бизнеса. Вопрос в том, как?

Тот факт, что любое современное производство сегодня немыслимо без автоматизации проектирования, подготовки производства и собственно производства, в доказательствах, конечно, не нуждается. Но в отрасли машиностроения, особенно там, где создаются сложные, наукоемкие изделия, приходится учитывать и проблематику кооперационных связей, и необходимость участия изготовителя в послепродажном обслуживании, капитальном ремонте, модернизации продукции. Здесь на первый план выходят уже программные средства и методики более высокого уровня — для управления информацией об изделии в процессах всего его жизненного цикла. И замещение импортного ПО именно этого типа по очевидным причинам становится задачей, напрямую связанной с информационно-технологической безопасностью Российской Федерации.

Компания АСКОН является разработчиком отечественного бизнес-решения Сквозная 3D-технология, которое как раз и предназначено для организации процессов проектирования, подготовки производства и информационной поддержки постпроизводственных стадий жизненного цикла изделий. В широком смысле Сквозная 3D-технология позволяет повысить импортонезависимость отечественных предприятий машиностроения, избавляя их от рисков прекращения поставок импортного ПО и его неоправданного удорожания в связи с ростом курса иностранной валюты.

Немного истории

Предпосылки создания Сквозной 3D-технологии тесно связаны с глобальной задачей импортозамещения. В 2011 году на базе Российского федерального ядерного центра Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики в городе Сарове стартовала программа по созданию типовой информационной системы ядерного оружейного комплекса (ТИС ЯОК). В нее вошли более 20 проектов по нескольким направлениям: бизнес-приложения (ERP, PM), системы промышленной автоматизации (CAD/CAM/CAE/PDM, MES), ИТ-инфраструктура и, конечно, информационная безопасность. В 2012 году в рамках программы началась активная фаза совместного проекта компании АСКОН и ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» по созданию автоматизированной системы под длинным наименованием «Сквозная технология 3D-проектирования, моделирования, расчетов, испытаний и производства». Система предназначена для автоматизации инженерной деятельности, связанной с проектированием, подготовкой производства и самим производством сложных машиностроительных изделий, управления всеми сопутствующими бизнес-процессами, а также их результатами, документами и данными — то есть всем цифровым макетом изделия.

Еще в разгаре работы над проектом пришло понимание, что предприятия оборонно-промышленного комплекса, на которые и было ориентировано решение, по специфике и в большинстве своем являются достаточно типичными представителями крупного машиностроения. А значит для них важны, с одной стороны, формализация процессов и соответствие стандартам (ввиду размеров предприятий), а с другой — динамичность и эффективность. Дело в том, что гособоронзаказ не является единственным источником спроса: сегодня такие предприятия выпускают все больше продукции двойного или гражданского назначения, да и требования по срокам выполнения гособоронзаказа ужесточаются, а заказов — в связи с политикой государства в области обеспечения обороноспособности и экспорта вооружений — тоже становится только больше. Поэтому Сквозная 3D-технология, задуманная и появившаяся как часть ТИС ЯОК, теперь развивается как самостоятельное бизнес-решение для крупного машиностроения, преимущественно для представителей оборонно-промышленного комплекса.

Сквозная технология как применять

Сквозная 3D-технология: типовой не значит стандартный

Программные продукты компании АСКОН спроектированы так, чтобы их можно было адаптировать, настроить под уникальные требования различных предприятий. В то же время, для каждого типа предприятий-заказчиков — их отраслевой принадлежности, размеров — существует свой набор оптимальных настроек каждого компонента, обеспечивающий эталонную, рекомендуемую АСКОН методологию применения программного комплекса. Исходя из этого можно назвать два основных варианта применения ПО АСКОН.

Уникальное решение для конкретного предприятия. ПО используется в качестве компонентов для построения уникальных автоматизированных систем управления жизненным циклом изделия (АСУ ЖЦИ). В этом случае программные продукты подвергаются глубокой настройке командой проекта под требования и специфику процессов конкретного предприятия, интегрируются с системами других производителей, разрабатываются дополнительные программные модули и так далее. На выходе получаются уникальные проектные решения, воплощенные в уникальной же автоматизированной системе. В этом варианте возможно либо применение отдельных программ-инструментов (САПР КОМПАС-3D, САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ), либо их применение совместно с ЛОЦМАН:PLM, выступающим в качестве программ ной платформы для АСУ ЖЦИ.

Типовое решение для вида бизнеса. Применение в составе одного из бизнес-решений, ориентированных на предприятия определенного типа (отрасли, размера). В этом случае за основу берется типовая конфигурация программных компонентов, а адаптация сводится к варьированию отдельных параметров, принципиально не влияющих на основную логику работы программного комплекса (например, корректируются шаблоны отчетных документов, типовые маршруты согласования данных и документов). Такие бизнес-решения представляют собой совокупность двух составляющих: методологии применения программного комплекса для предприятий данного типа и поддерживающей ее конфигурации программного комплекса (включая модель данных, настройки, шаблоны и т.п.).

Так вот, Сквозная 3D-технология — это бизнес-решение для предприятий оборонно-промышленного комплекса, а также крупных машиностроительных предприятий гражданского сектора на платформе программных продуктов АСКОН и наших партнеров. Собственно, методология Сквозной 3D-технологии — ее «сердце», ее ключевое звено. Методология содержит определения терминов предметной области; классификацию и детальные описания процессов деятельности (процессная модель); классификацию и описание результатов выполнения процессов (документов, данных, составляющих цифровой макет изделия), требований к их содержанию и оформлению.

Процессная модель

Пожалуй, особого внимания требует процессная модель. В нее входят перечисленные ниже процессы.

Разработка документов и данных

а) «Конструкторское и схемотехническое проектирование, расчеты и разработка КД». Включает функции планирования работ по разработке изделия, эскизного проектирования, распределения заданий на проектирование, разработку 3D-моделей, ассоциативных чертежей, сводных документов — ведомостей и спецификаций, коммуникаций и взаимодействия в ходе проектирования, проведения расчетов конструкции и др.

б) «Технологическое проектирование, нормирование работ технологической подготовки производства, распределения заданий по технологическим подразделениям и исполнителям, формирования межцеховых технологических маршрутов, определения предварительной потребности в производственных ресурсах, проектирования технологических процессов и разработки технологической документации, нормирования расхода материалов и трудозатрат.

Согласование и утверждение документов и данных

Включает функции параллельного ознакомления, последовательного формального согласования и утверждения с подписанием электронной подписью, удостоверяющего листа или документов на бумажном носителе.

Архивное хранение, выдача, обращение и абонентский учет документов

Включает функции регистрации в архиве документов, регистрации извещений об изменениях, формирования запросов на выдачу копий документов на бумажном носителе или предоставления доступа к электронным документам, выдачи копий, дубликатов, передачи подлинников документов, постановки на учет абонентов, оповещения абонентов об изменениях документов, формирования стандартных документов по ГОСТ (учетные карточки документа, абонента).

Проведение изменений в документах и данных

Включает функции создания новых версий изменяемых документов и данных, формирование бланков извещений по ГОСТ, записей в журнале изменений, согласования извещений и изменяемых документов, замены измененных документов в вышестоящих по иерархии информационных объектах.

Обмен данными с внешними системами

Включает функции передачи электронных структур изделия, отдельных документов между предприятиями-кооператорами или удаленными подразделениями одного предприятия.

Принципы методологии

В целом методология построена на следующих принципах:

  • соответствие государственным, отраслевым, международным стандартам, где это возможно;
  • соответствие требованиям, не закрепленным однозначно в стандартах, но практически распространенным среди целевых предприятий;
  • высокая степень детализации описаний процессов и требований к их результатам;
  • наличие опциональных способов выполнения процессов там, где оптимальный путь не однозначен;
  • соответствие существующим возможностям базовых программных продуктов, минимизация необходимости разработки уникального дополнительного функционала.
Сквозная технология методология ЖЦИ

О конфигурации программного комплекса

В программный комплекс входят:

  • модель данных предметной области для PDM-системы;
  • шаблоны отчетов (ведомости, карты по ГОСТ);
  • типовые схемы потоков работ (согласование и утверждение документов и данных, заявки в архив, заявки на внесение элементов в классификаторы НСИ и др.);
  • различные настроечные файлы.

Содержание конфигурации программного комплекса бизнес-решения Сквозная 3D-технология обеспечивает выполнение действий пользователями в рамках описанной выше методологии.

Состав программных средств Сквозной 3D-технологии

Программные средства АСКОН:

  • ЛОЦМАН:PLM (PLM/PDM) — система управления данными об изделии на протяжении всех стадий его жизненного цикла;
  • КОМПАС-3D (MCAD) — система трехмерного моделирования, автоматизированного проектирования, разработки спецификаций и текстовых технических документов;
  • ВЕРТИКАЛЬ (CAM/CAPP) — система автоматизированного проектирования технологических процессов;
  • Справочники НСИ (MDM) — информационно-поисковые системы, содержащие сведения о материалах и сортаментах, стандартных изделиях, технологических операциях, средствах технологического оснащения, оборудовании и др.

Рекомендованные программные средства других производителей, с которыми обеспечивается наиболее эффективная интеграция (при необходимости могут использоваться и другие):

  • APM WinMachine (CAE) — пакет приложений для осуществления различных видов расчетов механических конструкций и оборудования;
  • FlowVision (CFD) – система для моделирования и расчетов течений жидкостей и газов, сопровождаемых дополнительными физическими процессами;
  • ADEM CAM, ГЕММА-3D (CAM) — системы геометрического моделирования и программирования обработки для станков с ЧПУ;
  • Altium Designer, DeltaDesign (ECAD) — системы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры.

Испытано на себе

Применение бизнес-решения, в сравнении с внедрением программного комплекса PLM «под ключ», позволяет сократить сроки проекта по созданию автоматизированной системы, повысить ее качество, учесть и применить лучшие практики подобных проектов в прошлом, обеспечить лучшие показатели поддерживаемости и обновляемости.

Например, в практике АСКОН встречаются уникальные проекты, в ходе которых разрабатываются дополнительные модули для PLM-системы, обеспечивающие выполнение некоторых специфических требований заказчика. Иногда это стремление сделать систему максимально «заточенной» под исторически сложившиеся принципы работы приводит к разработке уникальных дополнительных модулей для довольно типовых и распространенных задач (например, управление изменениями, ведение архива технической документации, материальное нормирование и т.п.). Кроме неоправданных затрат времени и финансов, многочисленные «кастомизации» усложняют послепроектное сопровождение таких систем. В частности, значительно затрудняется диагностика при возникновении проблем. Нередки случаи, когда Служба технической поддержки АСКОН в течение нескольких недель пытается выяснить причину появления проблемы, а в итоге оказывается, что она была связана с некорректным функционированием того самого уникального модуля!

Также серьезно увеличиваются затраты на обновление базовых программных продуктов — ведь требуется проверка и, возможно, корректировка всех разработанных модулей и существенно измененных настроек базовых продуктов.

Всех этих трудностей можно избежать (или значительно снизить их количество). Рецепт прост: при создании автоматизированной системы управления жизненным циклом изделия по максимуму применять типовые методики и настройки, собранные в бизнес-решении! В этом случае повышается и полезность для заказчика обновлений базовых продуктов, выпускаемых разработчиком, так как новые функции того или иного ПО реализуются для оптимизации рекомендуемой методологии применения в составе бизнес-решения и тестируются именно в соответ

Наука успешного внедрения

Бизнес-решение Сквозная 3D-технология — это все же не «коробочный» продукт, который требует только установки на рабочих местах. Результатом внедрения технологии является автоматизированная система, которая включает не только сам программно-аппаратный комплекс, но и персонал, относящийся к различным подразделениям. И персонал должен выполнять действия в определенной последовательности для достижения заданных результатов, взаимодействовать между собой по определенным правилам.

Создание такой системы — это достаточно сложный комплекс работ, регламентированный 34-й серией ГОСТ и выполняемый на проектной основе. Тем не менее, у создания автоматизированной системы на основе типового бизнес-решения есть свои особенности. Главная из них заключается в том, что методология внедрения бизнес-решения Сквозная 3D-технология основана на максимально возможном применении типовых решений: типовых методик выполнения процессов, типовых настроек программных компонентов. Проведем небольшую «экскурсию» по этапам внедрения.

Сквозная технология Этапы внедрения

Сквозная технология: Этапы внедрения

Информация в безопасности

PLM-технологии всегда связаны с коллективным доступом к информации большого количества пользователей. Сама их суть предполагает максимальную доступность информации для всех предприятий (подразделений), задействованных в процессах жизненного цикла изделия. Однако, если речь идет об информации ограниченного распространения, относящейся к служебной или государственной тайне, в действие вступает ряд ограничений. Во-первых, необходимо максимально снизить риски несанкционированного доступа к информации. Во-вторых, обеспечить соответствие законодательству и нормативным требованиям в области защиты информации. Регулятором в этой области является Федеральная служба по техническому и экспортному контролю. Согласно требованиям ФСТЭК, обработка информации ограниченного распространения производится в автоматизированных системах в защищенном исполнении (АСЗИ). Программные средства защиты информации, применяемые в АСЗИ, подлежат сертификации на отсутствие недекларированных возможностей (НДВ) и на соответствие техническим условиям, при соблюдении которых они могут применяться в АСЗИ определенного класса защищенности.

В настоящее время на заключительном этапе находится сертификация ЛОЦМАН:PLM в качестве средства защиты информации, составляющей государственную тайну в автоматизированных системах класса до 1Б включительно.

Будущее Сквозной 3D-технологии

Дальнейшее развитие бизнес-решения основано на результатах эксплуатации автоматизированных систем, построенных на его основе: для этого АСКОН намерен собирать предложения и замечания заказчиков, обобщать их, формулировать требования к развитию и воплощать их в очередных версиях программного комплекса.

Существует и очевидный ряд направлений для развития, он касается расширения перечня процессов, поддерживаемых функционалом и описанных в методологии применения Сквозной 3D-технологии:

  • процессы управления требованиями;
  • процессы управления качеством;
  • процессы управления данными на стадии эксплуатации изделия;
  • процессы взаимодействия с системами управления производством.

По некоторым из этих направлений АСКОН уже имеет программные инструменты, методологию и соответствующие компетенции. Например, для обеспечения процессов планирования и управления производством АСКОН предлагает систему автоматизированного управления производством ГОЛЬФСТРИМ; для управления качеством существует набор программных средств QiBox, а также система «8D. Управление несоответствиями». Ведется работа по встраиванию этих программных продуктов в состав Сквозной 3D-технологии как с технической, так и с методологической точки зрения, для обеспечения сквозных процессов в едином информационном пространстве на основе 3D-моделей.

О заказчиках и проектах

Помимо реализованного проекта в ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», АСКОН ведет ряд проектов на других предприятиях ОПК:

  • ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики имени Н.Л. Духова». Пилотный проект внедрения CT3D.
  • ФГУП «Комбинат «Электрохимприбор». Завершен этап «Технический проект», ведется работа по подготовке к этапу «Рабочая документация» совместно с ЗАО «Гринатом».
  • Северо-Западный региональный центр Концерна ПВО «Алмаз — Антей». Предпроектное обследование и разработка концепции внедрения CT3D.
  • ФГУП «Российский Федеральный Ядерный Центр – Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина». Завершен пилотный проект, подготовлен демонстрационный полигон.

Коротко о главном…

Что такое Сквозная 3D-технология? Бизнес-решение на базе программного комплекса АСКОН и партнерских продуктов, предназначенное для организации управления процессами жизненного цикла изделия и их результатами (данными об изделии, документами).

Для кого? Предприятия оборонно-промышленного комплекса, а также предприятия крупного и среднего машиностроения гражданского сектора.

Из чего состоит? Методология, процессная модель и конфигурация программного комплекса.

Зачем? Для роста эффективности процессов ЖЦИ и — как следствие — повышения конкурентоспособности продукции за счет качественного рывка и снижения себестоимости. Вторая цель — существенное повышение информационно-технологической безопасности предприятия, которое тем самым вносит вклад в защиту промышленности Российской Федерации в целом.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *