Мы добавляем интеллект
в логику производства
Санкт-Петербург 194044
ул. Смолячкова 4/2
(812) 542 04 69
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Инженерная компания Глосис

Информационные технологии для развития
и технической поддержки производства

Стандартизация в сфере промышленного производства

Стандартизация представляет собой систему и процесс междисциплинарного технического регулирования (ТР) в промышленной сфере. Стандартизация действует в интересах общества как глобальный стабилизатор качества и безопасности. Система стандартизации реализуется на разных уровнях - государственном, отраслевом, корпоративном и в самом общем виде выражена технологией ТР, которая надстроена над объектами ТР - производственными процессами, продукцией, производственной инфраструктурой. Стандартизация формирует абстрактные типы объектов, свойств, процессов и создает основу для автоматизации и роста производительности труда. Здесь представлены некоторые наши решения, направленные на всестороннее развитие стандартизации.

Промышленная сфера общества наполнена объектами, созданными на ресурсах общества, и приспособленными специально для исполнения производственных процессов, в результате которых формируются продукты – изделия и услуги, являющиеся материальной основной существования общества. Общество, как создатель среды для субъектов промышленного производства, то есть, организатор и потребитель процессов, заинтересовано в том, чтобы производственные процессы действовали безопасно для членов общества (самого человека) и среды обитания, с наименьшими затратами, в кратчайшие сроки. С этой целью в производственные процессы вносится общее техническое регулирование (ТР), которое по замыслу должно влиять на процессы таким образом, чтобы лучшие (в плане ключевых показателей безопасности и качества продукции) примеры технических решений получали наибольшее распространение и принимались субъектами производства как рекомендуемые или обязательные нормы.

Нормы для объекта ТР представляют собой специально сформированный для целей ТР комплект объектов целеуказания, относительно которых производится оценка корректности состояния подконтрольного объекта.

По терминологии ISO 22745 нормы называются мастер-данными (Master Data), то есть данными многократного (массового) использования, на основе которых строятся производственные процессы. Традиционно нормы ориентированы на ручную обработку (основанную на чтении человеком), и представлены в документах – стандартах, регламентах. Однако документированные нормы должны будут постепенно перерастать в эталонные объекты ТР – электронные структуры, поддержка которых уже сможет осуществляться автоматически на уровне информационных моделей.

Деятельность общества по поиску, разработке и установлению норм в процессе реализации технического регулирования в промышленной сфере составляет основу стандартизации.

Естественно, сам производственный процесс реализуется и оперативно управляется субъектами производства – частными или государственными промышленными предприятиями и корпорациями, но ТР как элемент стандартизации реализуется субъектами ТР (СТР) - органами и подразделениями системы стандартизации и применяется ко всем наиболее важным с точки зрения безопасности и экономической значимости изделиям и процессам. В самом общем виде процесс ТР и реализующие его роли могут быть представлены следующей схемой:

Общая схема цикла технического регулирования

В процессе ТР важно, чтобы сам объект технического регулирования (ОТР) был управляемым, а это значит, что в его структуре должны быть предусмотрены возможности внешнего контроля (механизм слежения) и механизм воздействия на состояние по структуре внешних команд. Только в этом случае регулирование имеет смысл, разработанные эталоны найдут применение, и ОТР гарантировано будет находиться в том состоянии, которое предусмотрено в структуре эталона. Структура эталона при этом не обязательно статична, она может непрерывно меняться, как это, например, имеет место в станках с ЧПУ, где управляющая программа указывает станку в каждом цикле управления новое положение и механизм воздействия (система электрический привод + мотор) быстро приводит станок в нужную точку пространства.

Местами приложения элементов технического регулирования являются промышленные предприятия, реализующие жизненный цикл (ЖЦ) продукции. ТР как процесс применяется циклами (экземплярами процесса), частота запуска которых может изменяться в широком диапазоне, в зависимости от многих факторов. Механизм управляющих воздействий в случае выявления отклонений от норм также разнообразен, может содержать действия, начиная от простых рекомендаций вплоть до остановки производства.

ТР, как любое управление, создает нагрузку на производство, соответственно, оно должно быть реалистичным и применяться таким образом, чтобы внесенный в производственный процесс контроль норм не помешал субъектам производства осуществлять полезную для общества деятельность и сохранил у производителей интерес к производственному процессу.

ТР является междисциплинарным, то есть, распространяется на все отрасли промышленного производства. Механизм действия ТР состоит в выработке и установлении определенных норм на разных этапах ЖЦ подконтрольной продукции с целью повысить качественные показатели продукции в части следующих факторов:

  • Безопасности
  • Эргономики
  • Экологической защищенности
  • Экономической эффективности
  • Технической взаимозаменяемости.

Решение по укреплению инструментов стандартизации на корпоративном уровне предлагается нами в форме создания корпоративного центра стандартизации.

 

Организация корпоративного центра стандартизации на предприятии

 

1.Введение

Традиционно подразделения по стандартизации на предприятиях построены на использовании бумажных документов и ведении ручных архивов. С развитием информационных технологий появляется возможность радикально изменить эту технологию и создать корпоративный центр стандартизации (КЦС), в рамках которого создаются и поддерживаются нормативные ресурсы (НР) - электронные документы и конструкторские компоненты. Это решение построено на использовании специализированной системы Технорма – разработки ООО «Глосис-Сервис».

 

2.Необходимость стандартизации

На данный момент основная проблема, которую никак не обойти – это отсутствие (или серьезный недостаток) решений по стандартизации на предприятии, то есть с организацией электронных справочников на предприятии или, если более современно, с нормативными ресурсами (НР), куда относятся такие компоненты как материалы, комплектующие, оборудование, инструмент, профессии, оснастка и т.д. Выражается это в следующем:

  • На предприятии не разработаны или недостаточно проработаны классификаторы и системы кодирования компонентов НР.
  • Каждая прикладная система ведет свою БД нормативов, не всегда согласовывая состав и параметры НР с другими системами. Это приводит к разнообразию форм кодирования и представления НР в проектах.
  • В результате в каждой системе ее собственные проекты неизбежно включают компоненты НР в такой форме, которые не согласуются с компонентами в других системах.
  • Проекты с разнообразными формами кодирования компонентов приводят к попыткам создания прямых перекодировщиков от одной системы к другой, что создает массу трудозатрат по ведению этих прямых конверторов и в принципе не решает вопрос, так как такая поддержка параллельного разнообразного кодирования постоянно приводит к конфликтам на уровне других общих процессов - производства изделий, отгрузки, ремонта, бухгалтерского учета и т.д.
  • Поскольку номенклатура НР очень динамична, за счет постоянного появления новых материалов, комплектующих, разработки и модернизации новых изделий, возникает необходимость серьезных затрат на поддержку разработанных конверторов, на что просто нет сотрудников, которые могли бы отвечать за своевременность и правильность таких данных.
  • Проблема все более усиливается в связи с возрастанием номенклатуры изделий и необходимостью ввода более точного учета затрат на производстве, то есть, к переходу на пооперационные техпроцессы.

По нашему опыту решение этого вопроса может быть обеспечено только централизацией НР, созданием специальной инфраструктуры стандартизации на предприятии, которую условно можно назвать корпоративным центром стандартизации (КЦС), в задачи которой входят все процессы по поддержке системы классификации и кодирования компонентов, а также автоматического сопровождения всех систем-пользователей нормативными данными.

При создании КЦС можно запланировать глобальную чистку и верификацию всех существующих данных.

 

3.Цель внедрения КЦС

Целью внедрения КЦС является создание технической инфраструктуры, в которой существующие на Предприятии НР полностью переводятся в электронную форму, централизуются на специальных серверах так, чтобы доступ к ним обеспечивался практически моментально с каждого рабочего места. Внедрение КЦС повысит информированность каждого сотрудника Предприятия о действующих стандартах и нормативах, что позволит расширить применяемость решений по стандартизации, ускорить и повысить качество проектной работы, что, в конечном счете, приведет к повышению качества и ремонтопригодности самих изделий, снижению издержек производства.

Внедрение КЦС состоит в проведении на Предприятии следующих мероприятий на корпоративном уровне:

  • вся нормативная документация Предприятия, включая устаревшие бумажные копии, сканируется, преобразуется в электронный вид и помещается в единое электронное (файловое) хранилище нормативных документов, в котором не устанавливаются ограничения на размеры файлов и их количество
  • создается единая БД нормативных документов (НД) и обеспечивается их корректное администрирование по единой технологии, в которой предусмотрены возможности разграничения прав доступа разных категорий клиентов к документам
  • в составе КЦС ставится электронный заказной пакет стандартов (ГОСТы, ОСТы, ТУ и т.д) обеспеченный регулярным обновлением, а также собственные стандарты (СТП или СТО)
  • всем клиентам локальной сети Предприятия обеспечивается удобный и быстрый доступ к нормативным документам прямо с рабочих мест
  • доступ к хранилищу нормативных документов реализуется через поисковые возможности в формате специализированной базы данных, записи которой по составу полей соответствуют регистрационным карточкам НД
  • в силу того, что в нормативах остается много растровых документов возможности по полнотекстовому поиску документов, как в символьном, так и растровом формате остаются примерно равными
  • конструкторы, работающие в CAD-системах, получают возможность доступа к специализированной базе данных конструкторских компонентов (КК) прямо со своих рабочих мест
  • работа конструкторов по включению в свои проекты найденных в базе данных компонентов согласуется с работой корпоративной PDM-системы

Усиление технических возможностей стандартизации приведет к расширению использования НР, повышению качества и ремонтопригодности продукции, позитивно скажется на создании собственной школы проектирования на Предприятии, закреплению передового опыта в самом современном виде.

 

4.Современный подход к стандартизации

Традиционно возможности стандартизации проектной работы на машиностроительном предприятии, имеющем многолетнюю историю, очень высоки. На Предприятии всегда существует многолетний опыт проектировщиков предыдущих поколений по унификации процедур и методик проектирования, который аккумулировался в формате сотен СТП различных технических направлений. Но все эти достижения зафиксированы, как правило, только на бумаге, что затрудняет их использование в процессе компьютеризированного проектирования. Современный подход состоит в том, чтобы постепенно переработать и перевести этот ценнейший опыт в формат новых современных средств проектирования на базе CAD-систем, чтобы сделать зафиксированные в СТП решения более доступными и удобными для использования, что позволит подключить их к текущим проектам безошибочно и с большей скоростью.

Опыт развитых в промышленном отношении стран убедительно показывает, что современные тенденции в машиностроении характеризуются все большим применением компонентных технологий. Компоненты, выпускаемые по специализированным технологиям, ориентированным на массовое производство, занимают все более прочные позиции во многих областях машиностроения. Компонентная технология подразумевает активное использование, в первую очередь, на этапе проектирования унифицированных элементов конструкций и конструктивных решений. Унификация – это основной признак, отличающий компонентную технологию.

Прежде всего, унификация объекта означает, что процесс его проектирования достаточно хорошо формализован и представлен в виде определенных этапов проектирования и набора правил, на основе которых возможно построение алгоритма автоматизированной процедуры. Обычно на предприятиях унификация занимает годы практической работы и закрепляется выпуском соответствующих СТП, которые постепенно по мере их применения корректируются и, как правило, становятся обязательными для использования. Унификация предполагает наличие в составе объекта высокого процента нормализованных (стандартных) деталей, конструктивных элементов и индивидуальных деталей, которые могут быть определены заданием значений набора параметров и спроектированы автоматически на основе заложенных правил.

Наиболее удачные и проверенные практикой унифицированные объекты могут превратиться в стандартные, то есть стать обязательными для применения, как это показано на Рис. 1. Таким образом, работа по унификации решений, где и какими бы методами она ни проводилась, всегда развивается по представленной ниже схеме:

Рис. 1 Схема процесса разработки стандарта изделия

Второй дополняющий признак компонентной технологии – это нормализация. Нормализация означает создание нормального (дискретного) ряда типоразмеров или правил проектирования элемента конструкции. Нормализация снижает области возможных значений параметров компонентов, позволяет расширить область возможных применений унифицированного элемента конструкции за счет улучшения взаимозаменяемости, что и является целью компонентной технологии. Унификация и нормализация выполняются по определенным правилам, широко известным и описанным в специализированной литературе, и в конце приводят к стандартизации, то есть к формальному закреплению компонента как стандарта.

Компонентная технология в современном машиностроении является единственным способом производства изделий без серьезных инвестиций в разработку конструкций и внедрения технологий производства различных элементов этих изделий. В тоже время увеличение серийности какого-либо компонента ведет к снижению себестоимости его производства, делая его более привлекательным для новых разработчиков. Бизнес, основанный на специализации в производстве какого либо компонента или группы компонентов, является широко распространенным явлением, как на западе, так и в России.

На сегодняшний день накоплен огромный опыт в части компонентных технологий. Он включает, в первую очередь различные системы стандартов ГОСТ, ОСТ, ТУ, сюда также входят очень популярные в России стандарты предприятий (СТП), и, наконец, все больше набирающие популярность спецификации производителей различных компонентов, представленные в различных фирменных каталогах.

Вся эта информация доступна конструктору в основном в виде печатных справочников, альбомов, каталогов. Отсутствие легкодоступных для конструктора информационных ресурсов о компонентах затрудняет использование компонентных технологий. Кроме этого современные средства проектирования требуют специальной информационной поддержки использования компонентных технологий. Таким образом, современное решение должно быть настроено на организации на Предприятии в первую очередь удобной базы данных электронных стандартов и нормативов, сформированных на их основе баз данных параметрических моделей конструкций или простых CAD-компонентов, как показано на Рис. 2

Рис. 2 Принципиальная схема разработки КК

Очевидно, что нормативные документы первичны, так как именно в них документируется и публикуется конструкторское решение, включая геометрию и типоразмерные характеристики объектов. Как только произошло формальное закрепление решения, и оно стало публично доступным, открывается возможность извлечения всех табличных данных из документа и построения параметрического объемного компонента.

 

5.Конфигурация КЦС

Обеспечение клиентов быстрым и комфортабельным доступом к нормативным ресурсам (НР) является важнейшим условием корректной и быстрой работы проектирующих специалистов. Система Технорма исключительно точно настроена на решение этой задачи, позволяя осуществлять доступ к базам данных НР через существующий на Предприятии корпоративный веб-сервер, как показано на Рис. 3.

Рис. 3 Схема работы КЦС и его составных частей

В соответствие со схемой на Рис. 3 очевидно, что конфигурация КЦС распадается на следующие части:

  • ЦНД, включающий БД НД и средства администрирования и ведения, обслуживаемый системой Технорма/ИнтраДок
  • Конструкторская подсистема для проектирования в среде используемых на Предприятии CAD-систем, включающая БД КК и обслуживаемая системами Технорма/ИнтраКАД, Технорма/АдминКАД
  • Пользовательский комплекс, включающий сеть всех сотрудников Предприятия, получающий доступ к базам НР через каналы по технологии Интранет, то есть через браузер Microsoft Internet Explorer и веб-сервер

База НД построена на поставляемом из агентства «Ростехрегулирование» в защищенном формате пакете ГОСТов, а также любых других НД, полученных от поставщиков нормативов и сформированных прямо на Предприятии. Система Технорма/ИнтраДок позволяет подключать к БД любые другие пакеты НД, которые будут необходимы для работы.

Конструкторская подсистема КЦС построена на создании и ведении с помощью системы Технорма/АдминКАД БД конструкторских компонентов непосредственно в формате ведущей CAD-системы.

Пользовательский комплекс не требует никаких усилий по внедрению, так как построен на использовании уже работающих программных и аппаратных средств. То есть, как только базы данных КЦС будут сформированы, для клиентов сети доступ открывается моментально через имеющийся у каждого на компьютере браузер Microsoft Internet Explorer.

Аппаратная конфигурация физически построена на использовании локальной сети Предприятия, трех серверов и выхода в Интернет для подключения территориально распределенных структурных подразделений, как показано на Рис. 4

Рис. 4 Аппаратная конфигурация КЦС

Сервер лицензий проверяет права запуска самих программных продуктов и доступа к базам данных, на данном этапе работает под Windows, может ставиться на любую клиентскую машину, но для больших организаций, где поток запросов высокий, для сервера лицензий рекомендуется выделять отдельный компьютер.

 

6.Центр нормативной документации

6.1.Необходимость создания ЦНД

Вопрос создания специализированного ЦНД не для всех очевиден, так как довольно часто предприятия считают, что свои собственные, и даже приобретенные нормативные документы можно размещать прямо в системах электронного документооборота (СЭД), PDM, или просто в каких-то папках с открытым доступом на сервере. Но такое решение явно снижает оперативность доступа к НД, так как СЭД и PDM работают с постоянно изменяющимися разнообразными по формату документами, в то время как НД относительно стабильны, имеют особый жизненный цикл и могут быть приведены к единому формату PDF. Аргументы в пользу внедрения специализированного ЦНД на основе системы Технорма/ИнтраДок следующие:

  • Внешние нормативы чаще всего представляют собой авторские НД, приобретенные и обновляемые по договорам с организациями-разработчиками этих документов или их законными представителями. Авторские организации, как правило, заинтересованы в защищенном распространении своих НД, поэтому довольно часто поставляют электронные копии в специальном формате вместе со своей системой доступа. Так, например, действуют поставщики юридических документов. Таким образом, создается необходимость защищенного хранения и использования приобретенных НД, включающего особые функции администрирования - возможность запрещения копирования, вывода на печать. В ЦНД на основе системы Технорма/ИнтраДок технология защищенного распространения документов предусмотрена изначально.
  • Приобретенные авторские НД требуют периодического пакетного обновления, что создает необходимость построения специализированного сервиса, согласованного с авторскими организациями. Эти процедуры хорошо настроены в ЦНД на основе системы Технорма/ИнтраДок, тогда как в СЭД или PDM их нужно специально создавать.
  • Стоимость клиентского места системы управления ЦНД обычно существенно ниже, чем стоимость рабочего места СЭД или PDM. Это связано с тем, что СЭД и PDM содержат функционал для чтения, создания и редактирования документов, клиент ЦНД предназначен только для чтения НД.
  • Большинство существующих НД являются отсканированными копиями и представлены в растровых форматах. ЦНД в силу этого оснащается функциями работы с растровыми документами, такими как контекстный поиск, расстановка гиперссылок, символьное копирование фрагментов при просмотре страницы. Традиционные СЭД и PDM этими возможностями не обладают.
  • ЦНД располагает возможностью распознавания и автоматической расстановки гиперссылок, как в символьных, так и растровых документах, благодаря чему работа с НД становится унифицированной, то есть независимой от того, растровые или символьные документы обрабатываются.
  • В отличие от документов, хранящихся в СЭД и PDM, НД имеют особый режим использования - в основном только чтение в справочном режиме, в силу этого в ЦНД внедрен быстрый контекстный поиск документов с использованием индексации. Такие функции недоступны в системах, где циркулируют быстро меняющиеся рабочие документы.

Из всех возможных категорий документов, представленных на Рис. 5, ЦНД ориентирован на особый класс документов - нормативы, как от внешних поставщиков, так и от внутренних.

Рис. 5 Основные классы документов на предприятии

Таким образом, внедрение ЦНД создает максимум возможностей для эффективного использования НД. Целесообразность присутствия ЦНД вытекает из особенностей самих НД и способа доступа к ним.

6.2. Программная конфигурация ЦНД

Информационная основа ЦНД построена в формате БД карточек нормативных документов на основе СУБД MySQL и файлового хранилища самих НД. ЦНД спроектирован как наиболее оперативный ресурс, который должен быть готов к массовому потоку запросов со стороны клиентов сети, быстрому и удобному поиску требуемых НД в формате PDF и передачи их на рабочие места для просмотра или печати.

Программная конфигурация ЦНД обеспечивает максимальное удобство при развертывании системы на рабочие места, так как предусматривает клиентскую работу через веб-браузер Microsoft Internet Explorer.

В данной конфигурации реализован удобный полнотекстовый поиск через индексную БД с анализом словоформ. Поисковые запросы могут содержать любые ключевые слова и фразы. Возможности поиска не зависят от того, символьный или растровый формат у документа, так как в системе предусмотрено распознавание растровых НД.

Система Технорма/ИнтраДок разворачивается для установки и запуска по технологии, отображенной в виде схемы бизнес-процесса в приложении №1.

6.3. Участники процесса и статусы НД

ЦНД предусматривает групповую работу, в которой участвуют сотрудники предприятия с разными ролями. Участники основного процесса (субъекты), предусматривающего как обслуживание, так и использование ЦНД, показаны на примере службы менеджмента качества (СМК) на Рис. 6. Субъекты системы, включая руководителя СМК, вводятся и получают права на стадии развертывания системы Технорма/ИнтраДок. Естественно, на каждом предприятии может быть свой состав участников, все эти вопросы решает администратор. Если на предприятии организовано ведение активного каталога (Active Directory) на серверах, система может работать в синхронизированном режиме с ним. Это позволяет существенно сэкономить за счет того, что можно не вводить структуру пользователей и подразделений предприятия, а ввести ее прямо с активного каталога.

На Рис. 6 также указаны статусы НД, которые должны сопровождать их в процессе подготовки к публикации.

Рис. 6 Примерный состав участников процесса и статусы документов

ЦНД обслуживается уполномоченными сотрудниками, которые получают свои права от уполномоченного администратора. Документы, опубликованные в ЦНД, доступны только для просмотра, при этом предусмотрено разграничение прав доступа к БД для разных категорий клиентов. Все эти настройки вводятся в процессе внедрения администратором.

6.4. Представление НД в системе

Для ввода в систему все существующие на предприятии НД, включая СТП, должны быть отсканированы, подготовлены в формате PDF и размещены в файловом хранилище, на все файлы должны быть оформлены поисковые карточки для их записи в БД. На каждый документ должна быть создана карточка с полями, соответствующими типу этого документа.

В ЦНД применена схема защищенного распространения НД, применяемая а агентстве «Ростехрегулирование». Это позволяет прямо в структуре ЦНД предприятия установить пакет действующих ГОСТов и обеспечить его периодическое обновление. Древовидный классификатор ГОСТов, показанный на Рис. 7, в этом случае может служить основой для присоединения к нему других баз данных НД, в том числе и собственных.

Рис. 7 Классификатор ГОСТов в браузере ЦНД

Собственные базы данных НД могут также иметь собственные классификаторы по типам НД, которые пристраиваются к главному классификатору ГОСТов.

6.5. Работа с типами НД

НД могут быть самых разнообразных типов – ГОСТы, ОСТы, ТУ, инструкции, приказы и т.д. Типы документов являются очень удобным инструментом для ведения НД разных категорий и разных поставщиков, поэтому в системе для поддержки работы с типами НД предусмотрен специальный модуль – редактор типов, который используют уполномоченные сотрудники - редакторы БД при подготовке НД.

Редактор типов документов позволяет создавать и записывать в БД типы документов как информационные объекты, где каждый объект представлен карточкой с описанием полей и атрибутами. Тип примерно соответствует шаблону, по которому будут записываться в БД конкретные документы. Таким образом, когда в системе появляется конкретный документ с соответствующим файлом в хранилище, ему обязательно должен быть присвоен тип по формату, определенному в карточке этого типа. Документ обязательно наследует атрибуты и свойства от карточки своего типа, в результате на этот конкретный документ формируется карточка с унаследованными от карточки типа полями и свойствами.

Кроме специфичного состава полей разные типы НД могут по-разному отображаться в браузере. На Рис. 8 показан вариант классификатора типов объектов, в котором иерархия в начале построена по принципу разделения объектов на разных поставщиков документов (авторов).

Рис. 8 Отображение типов НД в редакторе типов

В примере содержится информация о том, что в редакторе типов присутствуют 2 Автора (поставщика НД), каждый из которых содержит свои типы документов, а также другие типы объектов (информационных полей), необходимые для ведения учета. В частности, Автор с названием Глосис-Сервис поставляет национальные стандарты, а Автор СМК (система менеджмента качества) имеет документы типа СТП, поля которого раскрыты на Рис. 8.

Состав типов документов и объектов в БД может быть произвольным, и определяется редактором БД самостоятельно.

6.6. Схема процесса подготовки НД

Процесс подготовки НД в существенной степени зависит от формата НД (символьный или растровый) и существующей на предприятии СЭД. Подготовка для символьного НД более простая, соответствует схеме на Рис. 9. На схеме предполагается, что на предприятии внедрен Microsoft Exchange Server в качестве СЭД, что позволяет участникам процесса взаимодействовать на рабочих местах через модуль Microsoft Outlook. На самом деле СЭД или PDM, реализующая процесс подготовки и утверждения НД, может быть любая.

Рис. 9 Схема подготовки простых символьных НД

Настройка на конкретную СЭД или PDM/PLM-систему производится в процессе внедрения.

Процесс подготовки растровых НД в принципе аналогичен предыдущему процессу, но более сложный, так как предполагает автоматическое распознавание каждого НД средствами технологии OCR (Optical Character Recognition), ручное редактирование и размещение в БД, как показано на Рис. 10.

Рис. 10 Схема подготовки растровых НД

В результате в БД формируются распознанные текстовые фрагменты, по который производится полнотекстовый поиск НД в растровом формате.

6.7. Возможности для клиентов

Все клиенты работают с ЦНД через браузер Microsoft Internet Explorer не ниже версии 5.5. Для удобства пользования ресурсами система Технорма/ИнтраДок позволяет каждому клиенту записать постоянно требуемые ему документы в папку «Избранное» браузера MS Internet Explorer.

Система Технорма/ИнтраДок ориентирована на корпоративного клиента, где требуется поддержка решений для территориально распределенных организаций, включая единое администрирование на территории, выходящей за пределы одного города или даже страны. То есть, система изначально настроена на возможности ведения единого корпоративного ресурса и управления доступом к нему с использованием сети Интернет. Для этого в системе предусмотрена поддержка средств авторизации доступа и интеграции администраторских функций.

Ускоренный доступ к нужным документам может быть реализован за счет механизма контекстного поиска, который позволяет найти нужный НД по характерным словам и текстовым сегментам. Для этого система постоянно создает и поддерживает индексную базу данных, с помощью которой клиенты смогут быстро выйти на нужный документ. Эти возможности смогут быть подключены для всех документов в текстовом формате.

Рис. 11 Схема пользовательской работы с НД

Ускорение поиска документов также достигается возможностями системы Технорма/ИнтраДок по обработке гиперссылок одних НД на другие. Кроме того, все пользователи сети смогут формировать гиперссылки на НД прямо из своих рабочих документов, например, из документов формата Word, Excel, чертежей, техпроцессов и т.д., как показано на Рис. 11.

 

7.Конструкторская подсистема КЦС

7.1. Организация базы данных КК

Для внедрения конструкторской подсистемы КЦС Предприятие должно провести ревизию всех НД и определить структуру своего нормативного хозяйства, решить, какие нормали и в каком объеме целесообразны для использования в конструкторской работе. Все отобранные нормали формируют БД КК и должны пройти этап ввода данных и геометрического моделирования в ведущей CAD-системе. Задача формирования и ведения БД КК реализуется полностью на рабочем месте администратора - пакете программ Технорма/Админ. Пакет позволяет администратору подключить для использования готовые базы данных, либо за счет функций импорта подготовить и сформировать свои локальные базы данных нормалей.

Доступ к сформированным администратором локальным базам данных со стороны клиентов не ограничивается. Внешние базы данных являются коммерческими продуктами, поэтому доступ к ним лицензируется фирмой Глосис-Сервис.

Организация доступа администратором к БД КК для клиентов заключается в формировании по каждой нормали таблицы ее типоразмеров. Эти таблицы автоматически генерируются из подготовленных исходных ресурсов - баз данных. Для конструкторов-пользователей предусмотрен клиентский модуль, в котором он для обзора и выбора нормалей пользуется таблицами типоразмеров.

Рис. 12 Пользовательский интерфейс системы Технорма/ИнтраКАД

Естественно, в распоряжение клиентов предоставляются параметрическая модель в формате используемой CAD-системы и 2 пиктограммы: стандартная иконка, служащая только для выбора среди иконок других нормалей, а также расширенная, представляющая небольшой чертеж и иллюстрирующая геометрический смысл параметров нормали.

7.2. Необходимость принципа динамической генерации

Конструкторская подсистема КЦС должна оперативно обеспечивать всех конструкторов компонентами для вставки в проекты по поступающим в ходе проектирования запросам. То есть, подсистема должна быть готова держать компоненты или в БД в полностью готовом виде, или быстро сформировать по запросу конструктора требуемый компонент, обеспечивая его включение в проект. Эту задачу оперативного доступа решает система Технорма/ИнтраКАД, которая построена на принципе динамической генерации, как геометрии выбранного компонента, так и всех необходимых вариантов его обозначения. Конструктору предлагается сначала выбрать геометрические параметры компонента, затем задать дополнительные свойства, не влияющие на геометрию (Рис. 13).

Рис. 13 Выбор геометрических параметров по типоразмерной таблице определяет геометрию компонента.

Геометрия определяется строкой параметров и формируется в момент, как только конструктор выбрал строку. Задачу построения геометрии по строке значений параметров решает параметрическая CAD-система конструктора. Дополнительные свойства компонента, если предусмотрены, требуют ввода после определения геометрии (Рис. 14).

Рис. 14 Динамическое присоединение негеометрических параметров к сгенерированному компоненту

Параметры вводятся конструктором прямо в диалоге. Такое решение обусловлено тем обстоятельством, что подготовить заранее все возможные сочетания в геометрии компонента и его обозначений нереально в силу огромного количества таких сочетаний для многих нормалей. Оценить порядок цифр по количеству комбинаций обозначения, например, какого-то болта можно следующим примером.

Согласно ГОСТ 1759.0-87 полное обозначение крепежной детали выглядит следующим образом на Рис. 15:

Рис. 15 Фрагмент из текста ГОСТ 1759.0-87, структура параметров в обозначении крепежного изделия

Конечно, на практике не все поля заполняются, но если что-то допустимо, то это должно учитываться. Для наиболее типичного болта по «ГОСТ 7798-80. Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры» имеет место следующая картина:

  • Типоразмеров (с учетом шага резьбы) - 983
  • Исполнений - 8
  • Направлений резьбы Правое и Левое - 2
  • Поле допуска резьбы - 20
  • Класс прочности - 35
  • Тип стали Спокойная и Автоматная – 2 типа
  • Марка материала – 14 наименований
  • Вид покрытия по ГОСТ 1759.0-87 – 14 значений
  • Толщина покрытия (зависит от типа покрытия и остальных параметров) – допустим 10 значений, итого 140 покрытий.

Однако полный перечень покрытий для крепежных деталей должен браться по: «ГОСТ 9.303-84. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические». В этом случае получается 187 сочетаний видов и толщин покрытий, которые умножаются на 8 климатических зон, итого 1496 покрытий. В результате примерно (с учетом только основных видов покрытий) получаем всего сочетаний болтов:

983*8*2*20*35*2*14*140=43 157 632 000

Реально существующих комбинаций будет меньше за счет имеющих место взаимных ограничений, но все-таки этот порядок останется на уровне сотен миллионов комбинаций. СТП, созданный на основе ГОСТ, тоже ограничивает исходное множество, но все равно это будут, как минимум, миллионы комбинаций на каждый ГОСТ. Комбинаторный характер задачи приводит к тому что, решение, состоящее в заблаговременной подготовке и записи в БД всех возможных вариантов компонентов просто технически неосуществимо. Решение, в котором комбинаторная задача исключается за счет динамической генерации параметров по заданному шаблону, показана на Рис. 16.

Рис. 16 Схема формирования требуемой нормали методом динамической генерации.

Очевидно, что в таком варианте достаточно на каждую нормаль иметь базовую таблицу типоразмеров (в данном случае 983) и одну параметрическую 3D-модель с шаблоном обозначений. Но при каждом запросе нормали требуется участие конструктора в указании необходимых ему опций при генерации обозначений по шаблону.

7.3. Работа с CAD-системой

Технорма/ИнтраКАД оптимально стыкуется с CAD-системой Предприятия, используя все ее параметрические возможности по генерации деталей и сборок. Используя все преимущества графической среды Windows, программные компоненты системы Технорма/ИнтраКАД предоставляют конструктору удобный, настраиваемый пользовательский интерфейс для поиска, просмотра и включения в объемную сборку твердотельных моделей стандартизованных деталей, узлов или стандартизованных элементов в деталь. В системе имеется графический навигатор по действующим базам данных, построенный в виде стандартного дерева баз данных и их компонентов, указывающий конструктору, какие базы данных и какие нормали ему доступны для использования.

Конфигурация КЦС построена на использовании всех полезных свойств CAD-системы по работе с объемной геометрией. Именно на этих принципах построена возможность генерации не только шаблонных моделей нормалей по заданным типоразмерам, но и поддержка автоматизированного получения чертежей нормалей. Чертежи могут потребоваться для нормалей собственного производства. Схема такого процесса показана на Рис. 17.

Рис. 17 Поддержка автоматизированного выпуска чертежей.

Регенерация чертежа CAD-системой следует сразу за генерацией самой модели под управлением системы Технорма/ИнтраКАД, но, поскольку на чертеже автоматически изменяются размеры, его оформляющие элементы (размерные линии, текстовые выноски, аннотации и т.д.) неизбежно потребуют какой-то легкой коррекции, то есть при завершении такого процесса потребуется некоторая ручная работа конструктора (косметическая обработка) средствами самой CAD-системы.

7.4. Работа с CAD-системой уровня 2D – AutoCAD, Компас-график

Все упомянутые операции генерации нормалей производятся CAD-системой уровня 3D прямо на рабочем месте, в этом состоит принцип локальной генерации, для поддержки системы типа AutoCAD такой принцип недопустим, так как эта категория конструкторов не располагает рабочими местами с CAD-системой 3D. Специально для них создается конфигурация серверной или централизованной генерации. В этом случае для конструкторов AutoCAD реализуется процесс, показанный на Рис. 18

Рис. 18 Поддержка генерации 2D-проекций для конструкторов системы AutoCAD

Таким образом, поддержка конструкторов системы AutoCAD производится также средствами базовой CAD-системы, так как сам AutoCAD не поддерживает параметрическое объемное проектирование. Необходимые проекции нормалей в формате dwg конструкторы получают прямо с сервера системы Технорма/ИнтраКАД. Получив файл с проекциями, конструктор, пользуясь средствами редактирования системы AutoCAD, самостоятельно вставляет нужные проекции или их фрагменты в чертеж, так как автоматизировать этот процесс невозможно.

7.5. Стыковка с корпоративной системой PDM/PLM

Если Предприятие располагает корпоративной PDM-системой, в централизованной БД которой присутствуют, как завершенные конструкторские проекты, так и текущие проекты, над которыми продолжается работа, то возникает необходимость организации интегрированной работы с системой Технорма/ИнтраКАД. Система PDM/PLM играет роль накопителя проектов и, соответственно, примененных в этих проектах компонентов, при чем накопление делается с поддержкой повторной применяемости компонентов (деталей, сборок) в разных проектах. Для этой цели в структуре БД PDM/PLM существует специальный справочник изделий, в которой можно размещать повторно используемые компоненты, какая-то часть из которых являются примененными нормалями из БД КК. По сути это справочник стандартных изделий и повторно применяемых компонентов. Это позволяет экономить память, а также обеспечить корректную поддержку обновлений проектов в случае, если общие компоненты изменяются.

Система Технорма/ИнтраКАД в этом случае играет роль источника новых компонентов для системы PDM/PLM, предоставляя конструктору широкое пространство нормалей, из которого он может выбирать. В этой роли от системы требуется, чтобы перед вставкой выбранного компонента в сборку каждый раз делался запрос в БД PDM/PLM, и производилась проверка наличия такого компонента в справочнике. Соответственно, если компонент новый, то производится формирование нового файла с именем, сгенерированным по установленным администратором правилам и в БД PDM/PLM вносится новая запись. Если компонент в БД уже присутствует, то записи нового файла не происходит, вставка в сборку система Технорма/ИнтраКАД производит в режиме ссылки на существующий файл компонента.

Схема внедрения и эксплуатации системы Технорма/ИнтраКАД в условиях интегрированной работы с системой PDM на примере WindChill показана в приложении 2.

 

8.Пользовательский комплекс

Работа пользовательского комплекса КЦС полностью привязана к конфигурации локальной сети Предприятия. Все клиенты, у которых установлен Microsoft Internet Explorer, имеют равные возможности на доступ к НР через браузеры систем Технорма/ИнтраДок и Технорма/ИнтраКАД. Управление правами доступа на данный момент к чтению самих документов и выполнение определенных функций (например, печать документов) реализовано на данном этапе только у системы Технорма/ИнтраДок. В этом случае все зависит от администратора системы.

В системе Технорма/ИнтраКАД удается защитить только саму БД, модели конструкторских компонентов и чертежи защитить невозможно, так как они должны работать прямо в сборке пользователя.

Система Технорма/ИнтраКАД не ограничивает никому права доступа к БД для выбора и просмотра параметров компонентов, но генерация компонента возможна только для клиентов с установленными CAD-системами, то есть конструкторов. Все другие клиенты сети могут просматривать и осуществлять поиск в БД КК в чисто справочном режиме, то есть без генерации модели нормали, как показано на Рис. 19.

Рис. 19 Схема простого справочного запроса в БД КК

Но даже в этом случае система производит полноценную генерацию обозначения нормали. Такая возможность очень полезна для технологов и всех, кто занимается вопросами снабжения и применения компонентов.

 

9.Преимущества внедрения

Внедрение КЦС позволит создать эффективную систему накопления и применения нормативных ресурсов на предприятии. Ее внедрение имеет следующие позитивные результаты:

  • За счет удобного доступа к базе данных НД прямо с рабочего стола конструкторов неизбежно повысится осведомленность конструкторов о наличии стандартов в разных областях проектирования, и повысится их применяемость. Использование стандартов сделано исключительно удобным, и это постепенно приведет к массовому их использованию.
  • Массовое использование КК и СТП на базе CAD-систем, в свою очередь, приведет к существенному повышению качества проектирования, снижению проектных ошибок.
  • Поскольку модули системы Технорма в основном рассчитаны на опытных конструкторов, а не на программистов, опытные конструкторы-разработчики СТП получат эффективное средство передачи опыта проектирования по самым разнообразным конструкторским решениям. То есть их уход на пенсию никак не скажется на способности предприятия продолжать работу с текущими проектами.
  • Модули системы Технорма открывают возможность конфиденциального накопления интеллектуальной собственности на предприятии за счет привязки всех проектов к корпоративному ключу аппаратной защиты.
  • Конструкторы-пользователи смогут существенно экономить время на изучении СТП, срок подготовки молодых конструкторов сокращается радикально.
  • Постепенно изделия предприятия будут эволюционировать к большему насыщению стандартизованными решениями, что повысит их надежность и ремонтопригодность, а следовательно и привлекательность для клиентов.
  • За счет более быстрого и более гибкого цикла проектирования появляется возможность спроектировать и проработать гораздо больше альтернативных вариантов каждого конкретного изделия, что, в конечном счете, позитивно повлияет на качество изделий.

Расширение применяемости существующих промышленных стандартов, обеспеченное внедрением КЦС, постепенно приведет к большей управляемости технической политикой предприятия, что должно иметь позитивный эффект в национальном масштабе.

 

10.Ссылочные материалы

 

11.Приложения

  • Приложение 1. Схема внедрения центра нормативной документации на базе системы Технорма/ИнтраДок

  • Приложение 2. Схема внедрения и эксплуатации системы Технорма/ИнтраКАД