Методологические аспекты создания единого информационного пространства предприятия с использованием PDM-системы

Международный институт рынка, г. Самара

Рассмотрены вопросы, связанные с созданием единого информационного пространства предприятия за счет создания автоматизированных систем документооборота. Показана методология автоматического формирования документов по элементам КТПП для конкретного предприятия (ОАО “Волгабурмаш”), но эта же методология может применяться и для автоматизации документооборота и на других предприятиях.

Важность и необходимость использования средств автоматизации проектирования и производства (CAD/CAM/CAE – систем) уже давно оценили на современных российских предприятиях. Использование этих систем в различных областях значительно повысило качество и сократило сроки проектирования изделий.

Однако этапы проектирования занимают не более трети по количеству этапов, и не более 10% по времени жизненного цикла любого промышленного изделия, поэтому использование САПР должно сопровождаться внедрением информационных технологий и на следующих этапах создания единого информационного пространства предприятия.

Одной из таких технологий являются системы управления данными о продукте – PDM – системы.

Сейчас эти системы внедрены, в основном, за рубежом. Внедрение этих систем в России только начинается, поэтому внедрение полномасштабной PDM – системы SmarTeam на ОАО “Волгабурмаш”, выпускающем буровые долота, является важной составляющей дальнейшего использования информационных технологий.

Работа в едином информационном пространстве на базе PDM-системы сейчас обеспечивает:

• -    ведение организационной структуры предприятия,

• -    ведение конструкторских проектов в привязке к подразделениям-разработчикам,

• -    управление конструкторской документацией (КД), разработанной с использованием CAD-систем,

• -    ведение БД материалов, стандартных, покупных и прочих изделий на проекты,

• -    разработка технологических процессов (ТП) с автоматическим наследованием всей информации, введенной при проектировании изделия,

• -    автоматическое формирование технологической документации (ТД),

• -    создание и ведение БД технологического назначения (оборудование, инструмент, оснастка и т.д.),

• -    создание и ведение БД НТД, в том числе, инструкций, типовых операций и т.д.,

• -    ведение механизмов workflow для проведения производственных заданий по всем подразделениям предприятия на основе моделирования бизнес – процессов в системе BPWin;

• -    ведение электронных архивов и архивов твердых копий КД и ТД.

Рассмотрим более подробно методологические аспекты преобразования структуры базы данных в выходные документы. Предлагается следующая методика: элементы базы данных, представленные в виде дерева проектов, преобразуются в универсальный XML – файл, а затем в выходные документы в редакторе Crystal Reports.

Вся информация представляется в виде “деревьев” иерархических структур, образованных различными объектами, которые тем или иным образом связаны с изделием и опи- сывают его свойства в течение всего жизненного цикла. На рис. 1 оказан пример построения структуры данных.

Данные разделяются по классам и подклассам, тип и количество которых задаются при настройке базы данных. Эти классы и подклассы задают вид информации, которая будет описывать объект. Для каждого объекта в структуре данных может быть задано неограниченное количество описывающей его информации. Главным классом в структуре данных SmarTeam является обязательный класс “Проекты”, и все данные организованы вокруг него. Проекты обычно содержат набор классов и подклассов для представления состава изделия или других базовых объектов (структуры предприятия, содержания заказов и т.п.), к которым привязывается вся другая информация. Кроме клас-

Структура дерева изделия “Долото” в системе SmarTeam

IR4433 Поковка

IR5168 Спецификация отверстий под зубки

IR7205 Предохранение шарошек от цементации

IR 7209 Предварительная обточка конусов и канавок

IR7203 Окончательная обточка конусов

IR3238 Сверление

IR0037-R Кольцо пружинное

IR3963 Крышка резервуара

IR5814 Уплотнительное кольцо крышки

IR8172 Диафрагма резервуара

IR8188 Стакан резервуара

1КД1 Клапан

_] ф RБ835 Предварительное Фрезерование двугранного угла j®R7200 Фрезерование кнавки под наплавку j®R7201 Армирование спинки лапы

J R7381 Поковка

_] Ф R 7609 Гнеадо под насадку

ЛфН7961 Сверление канала для смазки

0ф215,8ТЗ-ГАУ■I437В Сборка долота

О фН0002 Присоединительная резьба

№009231-1 Секция

Е 0®"Desco" Смазка t J ф R6825 Сборка опоры, система смазки и герметизация долота ОщП7199Гндромониторнаялапа

Jon3G0@R7198 Опора лапы t Q$R4383 Опора лапы j™R3125 Армирование основания цапфы лапы

_] ®R3940 Схема цементации лапы

J(yR5800 Смазочный резервуар t _]®R3083 Покрытие опоры шарошки серебром t Q$R7378 Опора шарошки

J®R0048 Спецификация отверстий под зубки

J©R3083 Покрьгие опоры шарошки серебром

Рис. 1. Структура дерева изделия в PDM – системе

IR 9232-2 Секция №33-3 Секция са “проекты” в базе данных могут быть определены дополняющие классы объектов, содержащие другие виды информации об изделии и соответствующие определенным этапам его жизненного цикла (“конструкторская документация”, “материалы”, “техпроцессы” и т.п.). Между любыми объектами любых классов могут быть установлены логические связи. К любому объекту любого класса может быть привязана дополнительная информация в виде внешних файлов, а также программы (скрипты) для управления процессами обработки информации.

Диаграмма классов на основе примера базы данных для машиностроительного предприятия (ОАО “ВолгаБурмаш”) для дерева проектов представлена на рис. 2. Данная диаграмма (и все остальные) построена средствами системы Rational Rose.

Класс “Проекты” включает в себя классы “Изделие”, “Структура предприятия” и “Группа объектов”. “Изделие” представляет собой класс, который определяет состав объекта проектирования и иерархически включает следующие классы : “Проект (изделие)”, “Сборочная единица”, “Деталь”, “Материал-деталь”, “Заготовка технологическая”, “Группа изделий”, “КЭ-операция”, “Секция”, “Опора”, “Зубок”, “Ряд Зубков”, “Шарошка”, “Лапа”. Начиная с класса “Секция” идут классы, которые являются специфичными для данного предприятия. SmarTeam предоставляет практически неограниченные возможности по настройке PDM-системы, что позволяет адаптировать ее применительно к любой предметной области. Класс “Структура предприятия” позволяет иерархически описать предприятие в любой степени сложности.

Класс “Материалы” описывает другое дерево системы. Он включает такие классы, как “Папка”, “Номенклатура”, “Учетная карточка”, “Материал”. Класс “Номенклатура” определяет различный стандарты на материалы (ГОСТ, ГОСТ на сортамент, ТУ на поставку, Виды продукции материала).

Представленная диаграмма классов не является исчерпывающей и должна включать многие другие классы, необходимые для полного описания процессов проектирования и создания изделия.

Рис. 2. Диаграмма классов дерева изделия

?xml version="1.0" encoding="windows-1251" standalone="no" ?> e CN_ID="R0012" CN_MSH_PRIMECHANIE="" CN_CODE_OPERATION=""

CN_CODE_OBORUDOV="" CN_NO_OPER_IN_TP="" CN_MARSHRUT=" -2147483647 "

CN_GRUPPA_MARCHRUTOV=" -2147483647 " Link_1=" 189812965 ">

N_TECNOLOGICAL_OPERATION Link_1=" 189812965 " Link_2=" 18309736 "

CLASS=" Технологическая операция ">

N_TECNOLOGICAL_OPERATION Link_1=" 189812965 " Link_2=" 18309738 "

CLASS=" Технологическая операция ">

Программно-комбинированная

Рис. 3. Дерево “Маршруты изготовления” и пример соответствующего XML – файла

Структура XML-документа

Рис. 4. Структура XML - документа

Залогом успеха PDM-системы на рынке является обеспечение единого информационного пространства для всех этапов жизненного цикла изделия. Для этого требуется установить единый формат передачи данных между различными компонентами системы. Таким форматом может стать стремительно набирающий популярность так называемый “расширяемый язык разметки” – XML. Информацию, представленную в SmarTeam в виде дерева, очень легко можно преобразовать в иерархическую структуру XML-документа. Ниже приведено дерево “Маршруты изготовления” и пример соответствующего ему XML-документа (рис. 3).

Далее представлена диаграмма классов, описывающая структуру XML-файла.

Класс “Tree” является корневым элементом и соответствует корневому объекту в дереве дан-

ных. Включает в себя классы “Reference”, “Link”, “Child”. Класс “Child” определяет входит в состав класса “Tree”, в соответствии с иерархическим расположением в дереве и, в свою очередь может включать классы “Reference”, “Link” и “Child”, как бы становясь корневым элементом этой ветви дерева. Классы “Reference” и “Link” несут данные об объектах, на которые имеются ссылки (reference) или с которыми установлена логическая связь (link). Следуя этой схеме можно перевести в форму XML-файла любое, сколь угодно сложное дерево.

На следующем рисунке представлена диаграмма вариантов использования системы SmarTeam.

В качестве основных исполнителей выступают конструктор и технолог, являющиеся основными пользователями системы. Все варианты использования можно разделить на следующие группы: “Работа с файлами”, “Работа с объектами”, “Работа с жизненным циклом”. Частным случаем работы с документами является работа с отчетами. Выходными отчетами для ОАО “Волгабурмаш” являются маршрутная карта, карта контроля, спецификация, карта эскизов и остальные документы, использующиеся на этапах жизненного цикла изделия “долото”.

Эту методику преобразования элементов базы данных в выходные документы можно использовать и при создании документооборота и в другой области, например, в образовании. Сейчас внедряется эта методика в документооборот негосударственного образовательного учреждения “Международный институт рынка” (г. Самара).

METHODOLOGICAL ASPECTS OF THE CREATION OF UNIFORM INFORMATION SPACE AT THE ENTERPRISE, USING PDM SYSTEM

International Market Institute, Samara

Described are the questions of the creation of uniform information space at the enterprise due to creation of the automated document circulation systems. Shown is the methodology of the automatic document formation with KTPP elements for concrete enterprise, the same methodology can be applied for the document circulation automation at other enterprises.