Применение ИПИ-технологий в задачах обеспечения качества и конкурентоспособности продукции (1044306), страница 5
Текст из файла (страница 5)
На основе этих систем осуществляется информационная (компьютерная) поддержка управления качеством, процессов управления конфигурацией, анализа логистическойподдержки, сбора и обработки данных об изделии на различных стадиях ЖЦ и т.д.Что касается технологий управления ресурсами, то они реализуется при помощи автоматизированных систем класса ERP (Enterprise Resource Planning).Краткое содержание некоторых из перечисленных принципов и технологий раскрыто впоследующих разделах настоящих Методических рекомендаций.2.3. Архитектура интегрированной информационной средыКак следует из вышеизложенного, системная информационная поддержка и сопровождение ЖЦ изделия осуществляется в ИИС. Терминологический словарь определяет ИИС как«совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающая корректность, актуальность,сохранность и доступность данных тем субъектам производственно-хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении ЖЦ изделия, кому это необходимо и разрешено.
Все сведения (данные) в ИИС хранятся в виде информационных объектов».ИИС представляет собой модульную систему, в которой реализуются следующие базовые принципы ИПИ:прикладные программные средства отделены от данных;структуры данных и интерфейс доступа к ним стандартизованы;данные об изделии, процессах и ресурсах не дублируются, число ошибок в нихминимизируется, обеспечивается полнота и целостность информации;прикладные средства работы с данными представляют собой, как правило, типовые коммерческие решения различных производителей, что обеспечивает возможность дальнейшего развития ИИС.ИИС представляет собой хранилище данных, содержащее все сведения, создаваемые ииспользуемые всеми участниками ЖЦ изделия в процессе их производственной деятельности.Это хранилище по необходимости имеет сложную структуру и многообразные внешние и внутренние связи.
В рамках отдельного предприятия – производителя изделия ИИС, как минимум,должна включать в свой состав две базы данных: общую базу данных об изделии (изделиях) иобщую базу данных о предприятии. На рис.2.2 схематически представлена структура ИИС вовзаимодействии с процессами, охватывающими ЖЦ продукции предприятия. Из схемы видно,что при реализации этих процессов в качестве исходных данных используется информация, содержащаяся в ИИС, а ИО, порождаемые в ходе процессов, возвращаются в ИИС для хранения ипоследующего использования в других процессах. Этот факт отображен на схеме двунаправленными стрелками.
С общей базой данных об изделиях (ОБДИ) связаны процессы на всех стадиях ЖЦ.Общая база данных о предприятии (ОБДП) имеет информационные связи с процессамитехнологической и организационно-экономической подготовки производства и собственнопроизводством (включая процессы отгрузки и транспортировки готовой продукции).Информация, связанная с процессами ЖЦ продукции, представляется в ИИС посредством ИО. При создании нового изделия и технологической подготовке его производства средствами конструкторских и технологических САПР (CAD/CAM) в ИИС создаются ИО, описывающие структуру изделия, его состав и все входящие компоненты: детали, подузлы, узлы, агрегаты, комплектующие, материалы и т.д.
Каждый ИО обладает набором характеристик (атри20бутов), описывающих свойства отображаемого им реального физического (материального) объекта.ИО в составе ОБДИ содержат в стандартном формате информацию, необходимую навсех стадиях ЖЦ для всех изделий, выпускаемых предприятием. Каждый ИО идентифицируется уникальным кодом и может быть извлечен из ОБДИ для выполнения действий с ним.Как уже отмечалось, кроме ИО, относящихся (прямо или косвенно) к изделиям, в ИИС содержится информация о предприятии: о производственной и управленческой структуре, о технологическом и вспомогательном оборудовании, о персонале, финансах и т.д.Таким образом, совокупность баз данных, входящих в состав ИИС, обеспечивает всеинформационные потребности процессов, образующих ЖЦ изделия, в том числе информационную поддержку СМК.2.4.
Система PDM как основа ИИС2.4.1. Место и роль PDM-системы на предприятии, ее основные свойстваМетоды и программные средства управления данными об изделии (PDM) играют системообразующую роль в ИИС, обеспечивая сбор и хранение рационально структурированныхданных о конструкции изделия, технологии его изготовления и эксплуатации, а также о ресурсах, требуемых для осуществления процессов, и предоставление этой информации другим автоматизированным системам.
Схематично место PDM в ИИС показано на рис. 2.3.Согласно ИСО 10303 система PDM строится на основе стандартизованной объектноймодели данных и оперирует следующими основными понятиями:изделие/версия изделия/конфигурация изделия/экземпляр изделия;структура изделия;контекст представления данных (конструкторский, технологический, эксплуатационный и т.д.);электронный технический (конструкторский, технологический, эксплуатационный) документ;состояние (статус) документа, структуры, свойства, процесса, ресурса;электронно-цифровая подпись;поток работ;процесс/экземпляр процесса;ресурс;свойство (характеристика);единица измерения;категория.Методической основой любой PDM-системы является представление инженерных данных об изделии в виде древовидного или сетевого графа, вершинами которого являются компоненты изделия, связанные с ними бизнес-процессы и используемые ресурсы.
С вершинами графа могут быть связаны документы и свойства (характеристики) объектов (изделий, процессов,ресурсов, документов).Структура изделия определяется отношениями входимости, установленными между егосоставными частями. С объектами изделие отношениями ассоциации могут быть связаны объекты процесс и документ. В свою очередь, объекты: изделие, процессы, ресурсы, документы ит.д. могут быть отношениями классификации связаны с объектами категория (класс). Междувершинами графа могут также быть установлены связи, отражающие отношения преобразования, заменяемости и т.д.С процессами ресурсными отношениями (через объект ресурс) могут быть связаны другие изделия (оснастка, инструмент). Интересно заметить, что оснастка, являющаяся одним изресурсов для выполнения технологического процесса, рассматривается и описывается как изделие и может иметь свою технологию изготовления, с которой, в свою очередь может быть связана оснастка 2-го уровня и т.д.
Пример представления данных об изделии, процессах, ресурсах, документах в PDM-системе приведен на рис.2.4. Источниками информации для PDM мо21гут служить автоматизированные системы проектирования, из которых PDM может получитьданные о структуре изделия и документы (в т.ч. 3D-модели), а также системы технологическогопроектирования, из которых поступает информация о составе технологических процессов, используемых ресурсах и т.д.Маркетинг, определениетребований к изделиюФормирование структуры исостава изделия(конфигурация)Проектировочныерасчеты имоделированиеСоздание геометрической3D-модели изделияСоздание 3D-образовдеталей и компонентов(электронная деталировка)Контрольная сборкаОбщая база данныхо технологической среде(оборудование, персонал и т.д.)Технологическая подготовка производстваПроверочныерасчеты имоделированиеОбщая база данных об изделииКонструкторская подготовка производстваСоздание концепции изделияв электронной формеРазработка маршрутной иоперационной технологиимеханообработки и управляющих программРазработка технологиисборки и монтажаРазработка технологииконтроля и испытаний222Рис.
2.2. Базы данных в ИИС22Организационно-экономическаяподготовка производства11Оперативно-календарноепланированиеЗакупка материалов икомплектующихВходной контрольКонтроль деталей впроцессеобработкиСборка (монтаж)Проверки и испытанияготового изделияКонсервация, упаковка,хранениеОбщая база данных об изделииОбщая база данныхо технологической среде(оборудование, персонал и т.д.)ПроизводствоОбработкаПостпроизводственная стадияОтгрузка, транспортировкаМонтаж у потребителяЭксплуатация, обслуживаниеремонтУтилизацияРис. 2.2. Базы данных в ИИС (продолжение)Аккумулируя результаты конструкторско-технологического проектирования, PDM одновременно выступает и источником нормативной информации: в базах данных PDM содержатся справочники материалов, стандартных и покупных изделий, сведения об используемойоснастке, инструменте, технические характеристики оборудования, данные об организационнойструктуре и кадровом составе предприятия и т.д.Информационная модель PDM выступает основой ИИС, с использованием которой решаются различные производственные задачи.
Например, нетрудно показать как на основе такоймодели построить общую базу данных технологического оборудования, одновременно удовлетворяющую информационные потребности различных служб предприятия: главного механика,главного технолога, бухгалтерии и т.д. (табл. 2.2).23Интегрированные системы управления предприятием (ERP)Системы автоматизированного проектирования и технологической подготовкипроизводстваСистемы менеджмента качества(СМК) и управления конфигурацией(УК)Системы управления даннымиоб изделии(PDM)Системыинтегрированнойлогистической поддержки (ИЛП)(CAD/CAM/CAPP)Рис.
2.3. Место PDM в общей структуре ИИСДля технологических задач (описания технологических возможностей оборудования)достаточно использовать объекты изделие и свойства изделия, которыми описываются марка(модель) технологического оборудования и его основные технические характеристики.Таблица 2.2.Представление данных о технологическом оборудовании в разных контекстахОбъекты базыданныхИзделие (металлорежущий станок)Свойства изделияЭкземпляр изделияСостав экземпляраСостояние экземпляра изделияСвойства экземпляра изделияКонтекстСлужба главногомеханикаМодель технологического оборудованияСлужба главноготехнологаМодель технологического оборудованияПаспортные техниче- Паспортные техниские характеристики, ческие характериизготовитель, ценастикиИнвентарный номерэкземпляра, дата вводав эксплуатацию, срокочередного ремонтаПеречень основных обслуживаемых компонентДанные о состоянииИнвентарный номерэкземпляра, срокочередного ремонтаФактическая точностьобработкиФактическая точность обработкиБухгалтерияМодель технологического оборудованияБалансовая стоимостьИнвентарный номер экземпляраДля задач службы главного механика, отвечающего за поддержание оборудования в рабочем состоянии, используются объекты: изделие, экземпляр изделия, состояние экземпляраизделия, состав экземпляра изделия, свойства экземпляра изделия.