Автоматизированная подготовка производства на базе современных CAD CAM CAE PDM систем (стр. 2 из 4)

Computer Aided Design (CAD). Системы автоматизированного конструирования. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделий (плоских, твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение.

Отечественный термин САПР шире понятия CAD: он также включает в себя CAM (Computer Aided Manufacturing) - автоматизированную подготовку производства, а в некоторых случаях также элементы CAE (Computer-Aided Engineering) - автоматизированного инженерного анализа.

Computer Aided Engineering (САЕ). Системы автоматизированного инженерного анализа. Общий термин для обозначения автоматизированного анализа проекта, имеющего целью обнаружение ошибок (прочностные расчеты, коллизии кинематики).

Product Data Management (PDM). Системы управления данными изделия. Это инструментальная система, которая автоматизирует процесс управления разработкой изделия на предприятии или в группе предприятий-смежников. Система PDM обобщает такие широко известные процессы, как управление инженерными данными, управление документами, и другие системы, которые используются для манипулирования информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.

Что такое системы управления производственной информацией?

Системы управления производственной информацией (PDM) - это инструментальное средство, которое помогает администраторам, конструкторам, инженерам, технологам и другим специалистам управлять как данными, так и процессами разработки изделия на современном производственном предприятии или в группе предприятий-смежников. Системы PDM следят за большими, постоянно обновляющимися массивами данных и инженерно-технической информации, необходимыми на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержки эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий - "продуктов". Системы PDM в этом плане отличаются от баз данных тем, что интегрируют информацию любых форматов и типов, поступающую от различных источников, предоставляя ее пользователям уже в структурированном виде, причем структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства. Системы PDM отличаются и от интегрированных систем офисного документооборота, так как текстовые документы - далеко не самые "нужные" на производстве, куда важнее геометрические модели, данные для функционирования автоматических линий, станков с ЧПУ и т. п. Системы PDM обобщают такие широкоизвестные технологии, как управление инженерными данными (engineering data management - EDM), управление документами, управление информацией об изделии (product information management - PIM), управление техническими данными (technical data ma-nagement - TDM), управление технической информацией (technical information management - TIM), управление изображениями, и другие системы, которые используются для манипулирования информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.

Короче говоря, любая информация, необходимая на том или ином этапе жизненного цикла изделия, может управляться системой PDM, которая предоставляет корректные данные всем пользователям и всем промышленным информационным системам по мере надобности. Наряду с данными, PDM управляет и проектом - процессом разработки изделия, контролируя собственно информацию об изделии - "продукте", о состоянии объектов данных, об утверждении вносимых изменений, осуществляя авторизацию и другие операции, которые влияют на данные об изделии и режимы доступа к ним каждого конкретного пользователя.

Таким образом, речь идет о полном, централизованном и постоянном автоматизированном контроле за всей совокупностью данных, описывающих как само изделие, так и процессы его конструирования, производства, эксплуатации и утилизации.

Системы управления производственной информацией

Проблема отслеживания процесса продвижения информации и управления документами на производстве, в условиях современного крупного промышленного предприятия сегодня приобретает особую остроту. До недавнего времени ведущие компании - производители программного обеспечения радовали промышленников в лучшем случае системами САПР с элементами аналитических программ. Однако, инженеры крупных предприятий, первоначально освоив САПР как средство повышения комфорта при проектировании новых изделий, "попутно" значительно повысили производительность своего труда. Оказалось, что теперь, даже простое сопровождение новых проектов с отслеживанием изменений и регистрацией утверждений без автоматизации становится тяжелой задачей. "Доморощенные" поделки типа многочисленных и изобилующих ошибками интерфейсов к СУБД на ПК не только не решили задач автоматизации управления технологическими данными предприятий, но и породили у капитанов индустрии стойкий синдром неприятия любых новшеств в этой области. Время тем не менее уже призвало к ответу разработчиков и последние не заставили себя долго ждать - появилась целая плеяда развитых систем управления производственной информацией или PDM (Product Data Management).

Косвенным доказательством растущей активности производителей в области PDM является и существенное увеличение всевозможных обзоров и конференций по этой тематике [1-5]. Наиболее значительными конференциями в прошлом году стали: Kalthoff Group EDMS Conference (Чикаго, США) и европейский форум американского консультационного союза CIMdata - PDM Europe"95 (Новдвийк, Нидерланды). Отдельным изданием стал выходить журнал EDM Report, посвященный тематике PDM и кроме того рейтинговыми исследованиями PDM-систем занялись такие ведущие аналитические центры как Gartner Group, D.H.Brown Associates, Dataquest и др. PDM - относительно новая технология, и ее рынок сегодня быстро развивается. По оценкам CIMdata, объем продаж систем PDM возрастет с 450 млн. долл. в 1994 году до 1.2 млрд. в 1998 году. Основными потребителями этого класса продуктов, а значит и основными движущими силами развития рынка PDM являются такие отрасли, как аэрокосмическая и автомобильная промышленности и электроника, хотя сейчас к ним присоединяются и представители других направлений, например, энергетические компании.

Прежде чем перейти к анализу продуктов, предлагаемых различными производителями определим место систем PDM в общей производственной цепочке. На рис. 1 представлена схема взаимоотношения систем CAD/CAM/ FEA, PDM и MRP.

Рисунок 1 - Взаимосвязь систем автоматизации производственных процессов.

Системы PDM играют роль связующего звена между этапом инженерно-конструкторской подготовки нового изделия и системами MRP (Manufacturing Resource Planning) или, по простому, разного рода АСУ, решающих задачи автоматизации управления финансами, складским хозяйством, снабжением и сбытом, а также техническим обслуживанием. Типичными системами группы CAD можно назвать Pro/Engineer, Euclid, Anvil, Cosmos/M, а группы MRP - R3 или Manman/X компании Computer Associates. Находясь между условными входами и выходами корпорации, системы PDM аккумулируют все циркулирующие внутри компании данные по продукции, осуществляют планирование процессов и пошаговый контроль - иначе говоря, система PDM является идеальным рабочим местом руководителя проекта. О важности такого рода систем свидетельствует хотя бы такой известный факт, что только 25% рабочего времени персонала компании, начиная от проектировщика и кончая руководителем проекта тратиться на собственно творческую работу, остальное - это поиск информации и стыковка потоков данных, поступающих от разных подразделений корпорации. Часто оказывается, что проще заново разработать деталь, чем найти информацию по ней, подготовленную некоторое время назад.

Функциональные возможности PDM

Функциональные возможности систем PDM охватывают несколько направлений, среди которых основными являются организация хранения данных и управление документами, управление потоком работ и процессами, управление структурой продукта, автоматизация генерации выборок и отчетов.

Управление хранением данных и документами

Во всех рассмотренных системах реализован сходный набор средств организации хранения данных и управления документами: возможности электронных хранилищ данных (в литературе о PDM для их обозначения принят термин data vault), управление уровнями версий, контроль авторизации для защиты доступа к информации. Например, в системе Optegra (CV) функциональный модуль управления хранением данных Optegra Vault, являющийся ядром всей системы, включает в себя интегрированную систему электронной почты, распределенное по сети хранение данных и управление файлами, контроль защиты/доступа, резервирование/восстановление, генерацию сообщений и возможности архивирования.

Функции управления хранением позволяют определять различные ревизии частей/элементов данных и отношения между частями и элементами (или документами), которые определяют эти части. Легко и быстро могут создаваться новые типы объектов, которые наследуют атрибуты и связанные с ними действия или процессы объектов-родителей. Такие объекты-потомки в свою очередь могут получать дополнительные атрибуты и процессы, которые определяются специально для них. Например, в системе Matrix (Adra) эти действия выполняются особенно просто.

Механизм авторизации для защиты данных в системах PDM позволяет ограничить доступ, определяя права отдельных пользователей или их групп, а также по статусу определенной части данных. Например, система CADIM/EDB (Eigner+Partner) обеспечивает множество прав и пользовательских привилегий, по которым определяется, кто может осуществлять доступ, изменять и удалять информацию. Кроме того, могут быть заданы пользовательские привилегии, определяющие, какие команды может выполнять данный пользователь.