Комплексная автоматизация управления производством аэродинамических моделей самолетов

ности производства наукоемких деталей в условиях опытного производств и реинжиниринга, обеспечивающего возможность перехода от традиционного процесса «проектирование-производство» к «безбумажной» технологии построения баз данных, для автоматизированной поддержки информационных решений при работе на оборудовании с ЧПУ с использованием электронных форм подачи и представления документов, были исследованы основные бизнес-процес-сы модельного производства и разработаны модули обеспечивающие поддержку всех вышеперечисленных механизмов.

Автоматизация управления производством аэродинамических моделей предполагает интеграцию имеющихся и эксплуатируемых на предприятии систем автоматизации проектирования аэродинамических моделей, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ, контроля качества изготовленной модели (сравнение математической модели с полученными данными контрольных измерений изготовленной модели) и подсистем управления инструментом, материалами и производством (рис. 1).

Эти обстоятельства диктуют необходимость разработки целого ряда специализированных средств организационного и информационного обеспечения, включающих подсистемы, первые три из которых разработаны на базе «Технологической платформы 1С» версии 8.2 [2, 3] и внедрены в Опытном производстве ФГУП «ЦАГИ» (рис. 2):

• 1.    Управления инструментальным складом (СУБД базами актуальных данных по инструменту и технологической оснастке на складе и на оборудовании);

  

  Рис. 1. Состав средств управления производством в целом

  
  

• 2.    Мониторинга работы оборудования с ЧПУ (непрерывный контроль производственных данных о загрузке оборудования цехов и участков);

• 3.    Ведения архива программ для ЧПУ в контексте единого электронного макета изделия (централизованное хранение и защита от несанкционированного доступа, а так же контроль внесения изменений);

• 4.    Управления составом изделий (хранение состава сборок и деталей в виде дерева изделий, включая всю необходимую конструкторскую документацию по моделям – чертежи, инструкции, 3D-модели);

• 5.    Создания технологического маршрута изготовления модели и контроль прохождения изделия по нему;

• 6.    Ведения базы данных результатов контрольных измерений (данных измерений, проведенных на контрольно-измерительных машинах (КИМ), ссылки на исходную математическую модель и результаты сравнения данных измерений с данными математической модели).

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫМ СКЛАДОМ

Система управления инструментальным складом является важнейшим условием повышения качества и функционирования модельного производства. Ее внедрение обеспечивает удобство в работе, рациональную организацию производства и снижение нагрузок и времени, затраченного на работу. У руководителей подразделений появляется дополнительное время для анализа и принятия управленческих решений.

Разработанная система предоставляет возможность производить оперативный и эффективный обмен информацией между всеми участками производственного процесса, позволяет сократить время, требуемое на подготовку конкретных задач, исключить возможные появления ошибок при подготовке отчётной документации.

Основным недостатком существующих систем складского учета является отсутствие привязки инструмента, находящегося на складе, к его геометрическим и технологическим параметрам, а также отсутствие механизмов поиска по этим параметрам. Наличие данной возможности в разработанной системе управления инструментальным складом, разработанной с учетом особенностей модельного (единичного) производства, значительно упрощает работу технологу-программисту по подбору инструмента для обработки.

Возможности технологической базы, заключаются в легком и удобном подборе инструментальных сборок, как по шифрам, так и по необходимым геометрическим параметрам (рисунок 3). Таким образом, выбирая одну из частей сборки, возможно, просмотреть и подобрать имеющиеся в наличие на складе составные части.

Результатом внедрения в Опытном производстве системы управления инструментальным складом на базе платформы «1С» является – повышение качества технологической подготовки производства; сокращение сроков подготовки разовых и квартальных заявок на приобретение инструмента; улучшение взаимодействия между инструментальной раздаточной кладовой (ИРК), участком ставков с ЧПУ и технологическим отделом. Данные результаты достигну-

Техн оло гич еская подготовка производс тва

Интеграционная среда

и

Парк станков с ЧПУ опытного производства

Рис.2. Структурная схема комплексной системы

Рис. 3. Управление инструментальным складом ты за счет того, что каждый участник процесса, будь-то инженер-технолог или сотрудник отдела снабжения, в реальном времени может полу- чить информацию о количестве, геометрических параметрах и движении имеющегося в ИРК инструмента.

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ОБОРУДОВАНИЯ С ЧПУ

Для опытного производства характерны частые изменения, вносимые в разрабатываемые конструкции аэродинамических моделей и их агрегатов, высокие требования по качеству и сжатые сроки выполнения заказа. Наряду с универсальным, станочный парк ОПИ оснащен современным многоцелевым оборудованием с ЧПУ. Использование такого типа оборудования позволяет выйти на совершенно новый уровень производства и дает возможность фиксировать количественные и качественные показатели работы станков в реальном масштабе времени. Это позволяет получать информацию о загрузке цехов и участков, энергопотреблении оборудования, наличии ресурсов для выполнения заказа, что является важными факторами повышения производительности и улучшения качества технологических процессов.

Предоставление избыточной и низкоуровневой отчетной информации руководителям среднего и высшего звена приводит к появлению дополнительных организационных вопросов и потерям во времени, которые в итоге могут негативно сказаться на принимаемых решениях и общем функционировании предприятия. Использование консолидированной отчетности без излишней детализации позволяет принимать оперативные управленческие решения, не вда- ваясь в тонкости производственных процессов.

Компоновка, обработка и систематизация полученных данных дает возможность использовать их для систем мониторинга оборудования с ЧПУ, осуществляющих непрерывный контроль производственных данных (рис. 4).

Мониторинг станков с ЧПУ позволяет решать следующие задачи:

• -   снизить простои из-за организационных,

технических, технологических проблем;

• -    оптимизировать производство и повысить дисциплину работников;

• -    организовать «прозрачность» процессов обработки деталей на станках с ЧПУ и осуществлять их полный контроль;

• -    получить необходимые данные для планирования производства и расчета действительных материальных и трудовых ресурсов;

• -    решить вопросов о модернизации и приобретении нового оборудования.

Система контроля и архивирования управляющих программ

Учет, контроль и анализ, как элементы механизма хозяйствования, создают реальные условия для функционирования предприятия, обеспечивая полную информацию о производстве. В то же время рабочие бизнес-процессы информационной системы затрагивают различные подразделения предприятия. Каждый из отделов формирует свои информационные потоки, которые отвечают конкретным целям, стоящим перед ними. В такой си-

Рис. 4. Система мониторинга

туации учет выступает в виде интегрированной информационной системы предприятия, обеспечивающей сбор, измерение, систематизацию, анализ и передачу данных, необходимых для управления подразделениями предприятия и принятия на основе этих данных оперативных, тактических и стратегических решений.

На практике известно, что эффективность использования станков с ЧПУ серьезно снижается при отсутствии механизмов контроля за применяемыми на предприятии УП для станков.

Вопросы хранения и использования такой интеллектуальной собственности предприятия, как УП, отдаются на откуп самим исполнителям. В результате чего отсутствует единая библиотека применяемых УП, что создает целый ряд проблем.

Предприятия вкладывают значительные средства в сами станки, а контроль хранения УП, без которых станки просто не могут работать, не ведется, хотя УП ничем не отличаются от других конструкторско-технологических данных об изделии. К примеру, для техпроцессов или, скажем, для бортовых программ авиационных приборов на предприятиях существуют специальные процедуры и механизмы хранения, изменения и использования, а для УП станков с ЧПУ (без которых изделие в принципе не может быть произведено) такие процедуры и механизмы отсутствуют.

Таким образом, для достижения максимального эффекта от использования нового оборудования требуется применение современных информационных технологий, реализующих вопросы хранения и управления данными об УП станков с ЧПУ (рис. 5).

Логически подсистема контроля и архивирования управляющих программ является частью современной системы управления данными об изделии, и является органичным компонентом системы конструкторско-технологического документооборота предприятия.

Разработка и внедрение модулей системы комплексной автоматизации управления производством аэродинамических моделей обеспечивает повышение эффективности производственных процессов за счет:

• -    устранения операций ручной регистрации данных в цеху и ввода данных в систему планирования производства;

• -    обеспечения привязки всех данных от различных подсистем к единому шифру готового изделия и оперативного доступа к этой информации в процессе изготовления модели;

• -    on-line предоставления руководству и службам управления качеством, запасами и производством текущей информации о состоянии производства (данных о загрузке и простоях оборудования, объемах готовой продукции, брака и др.).

Включение разрабатываемой системы в систему управления предприятием (MES-система) обеспечивает завершенность интегрированной системы оперативного управления опытным производством.

Рис. 5. Система контроля и архивирования управляющих программ