Введение и постановка проблемы. Разработка и производство сложных наукоемких изделий на современных приборостроительных предприятиях сегодня реализуется с учетом жестких требований рынка к качеству, себестоимости и срокам изготовления продукции. Усиливается индивидуализация заказов, многономенклатурность производства и сменяемость видов изделий. Возникают проблемы обеспечения проектирования устойчивых к производственным изменениям семейств приборов, соблюдения принципа технологичности проектируемых конструкций, выраженного термином «проект, нацеленный на успешное производство» (design for manufacturing, DFM) [1, 2]. Заказчики требуют также обеспечить поддержку и техническое обслуживание приобретенной техники в течение всего срока эксплуатации.

В таких условиях предприятия вынуждены переходить на производство по заказам, что делает актуальной возможность  оперативно отслеживать на различных этапах конструирования и технологической подготовки производства изменений в конструкциях приборов, быстрый расчет технологической себестоимости, трудоемкости в изготовлении и технологичности изделий. Непрерывное информационное сопровождение всех этапов жизненного цикла изделий, начиная с раннего проектирования и заканчивая эксплуатацией,  позволило бы успешно решать обозначенные задачи в интересах как разработчиков, так и изготовителей изделий. Если предложения об изменениях в конструкции исходят от заказчиков, смежников и других сторонних организаций, то они должны быть проведены в оригинальной конструкторской документации держателя подлинника, т.е. предприятия-разработчика, а затем вноситься во все копии КД. Поэтому для эффективного управления потоками изменений проектов необходимо создать на предприятии базы данных (БД) и электронные архивы конструкторской документации, работающие в интегрированной среде системы PDM (Product Data Management) и внедрять новые инструменты автоматизации процессов внесения изменений.

Поддержка  процессов управления изменениями конструкции изделия в среде PDM-системы. Применительно к проблеме управления извещениями на приборостроительном предприятии PDM могут реализовать базовые функции управления данными и хранить следующую информацию, влияющую на процессы принятия решений об изменениях в конструкции:

- структурированные данные о конструкции изделия и его составных частях (заимствованных и покупных), их свойствах (характеристиках);

- документы, относящиеся к изделию и к его составным частям;

- данные о технологических процессах и ресурсах;

- данные о конкретных экземплярах изделий и об их составных частях, включая данные о качестве (результаты измерений и контроля).

Главное достоинство PDM-систем в том, что они могут быть легко настроены под бизнес-процессы, информационные потоки, сложившиеся на конкретном предприятии и эффективно использованы как инструмент выполнения специфических функций, в том числе по проведению изменений в КД. Ведь проведение изменений требует не просто автоматического внесения конструктивных изменений в изделие или его составную часть с целью улучшения технологичности, но и согласование таких изменений с группой специалистов технических и экономических служб предприятия [4, 5]. Причем согласование должно проводиться в соответствии со сложившимся на предприятии сценарием обработки информации и логической цепочкой, имеющей четкую типовую структуру в зависимости от причины появления извещения и его сложности [6, 7].

Практика показывает, что начинать внедрение PDM-системы целесообразно с создания классификаторов и справочников [8]. Это актуально и для баз данных электронной конструкторской документации и выпущенных и проведенных на предприятии извещений на конструкторские изменения. Каждое предприятие может иметь свои характерные особенности этапов жизненного цикла изделий. Поэтому важно при подготовке к внедрению PDM-системы разработать и утвердить регламент процесса введения КД на разрабатываемые изделия в электронный архив. В регламенте должны быть оговорены процедуры приема электронных документов и проведения изменений документации в электронном архиве. В течение переходного периода бумажные и электронные документы могут создаваться и действовать параллельно, а сам регламент при переходе на автоматизированное управление процессами может быть скорректирован и заменен на новый.

В БД PDM-системы приборостроительного предприятия должна накапливаться информация о ранее разработанных изделиях, извещениях об изменениях, данные об организационной структуре, справочники материалов, стандартных и покупных изделий. Таким образом, на ранних этапах конструирования изделий PDM-система может выступать ценным источником архивной и нормативной информации, помогающей поддерживать все этапы жизненного цикла изделий.

При возникновении требований на изменения в конструкции проектируемого изделия PDM-система реализует следующие функциональные возможности:

- поддержка разных версий документов на изделие в виде иерархического дерева в ходе управления внесением изменений;

- привязка к изменению сопроводительных документов в виде спецификаций, перечней, замечаний, расчетов и др.;

- ограничение доступа к документу при внесении в него изменения другим пользователем во избежание параллельных изменений в одном документе;

- ведение БД извещений об изменениях с деталировкой по группам изделий, формирование отчета по учету изменений документов.

Управление данными в PDM-системе реализуется через информационные объекты, в качестве которых выступают объекты БД, описывающие элементы предметной области, в данном случае – проведение и согласование извещений. Это объекты типа «изделие», «классификатор», «документ», связанные между собой ассоциативными отношениями.

В ходе проведения изменений в БД PDM-системы накапливаются  сведения об изделии и сопутствующих процессах его конструирования, производства и эксплуатации. Эти данные могут помочь в улучшении качества и конкурентоспособности в системе менеджмента качества, заметно сократить объемы извещений об изменении, упростить внесение конструкторских изменений и ускорить процессы обмена информации между службами и подразделениями предприятия.

Рабочая модель процесса проведения изменений в среде PDM-системы. Типовая модель реализации изменений в конструкторской документации выглядит следующим образом: конструктор может изменить  конструкцию проекта лишь после получения от администратора электронных архивов сообщения-разрешения на внесение изменений в действующую иерархическую модель структуры изделия в среде PDM-системы. Изменения проводятся в виде файлов графических форматов, отсканированных или текстовых документов, обычно формата редактора MS Word. Согласно регламенту файлы отсканированных документов заносятся в структуру оператором электронного архива.

Вносимые изменения документов могут быть двух типов:

- не приводящие к изменению спецификации и состава изделия, при этом в иерархической структуре системы автоматически создается следующая версия документа с прикрепленным к ней извещением об изменении в виде отсканированного файла извещения;

- приводящие к изменению спецификации и состава изделия, тогда разработчиком делается запись «Состав изменен» и представляется информация об изменениях по составу, так как при изменении состава изделия происходит изменение исполнения, оператор должен запустить действие «Изменение исполнения».

PDM-система имеет быстрый поисковый аппарат, позволяющий находить документы по первому требованию пользователя с помощью задания разнообразных критериев поиска. По изделиям предприятия можно сформировать и получить в бумажной или электронной форме отчет об учете изменений.

Если при ручном варианте проведения извещений на предприятиях приборостроения затрачивается в среднем 3-4 дня, а то и больше при сложных изменениях, то, как показывает практика предприятий, внедривших автоматизированную технологию проведения изменений, на проведение одного извещения в   PDM-системе затрачивается от 30 до 40 минут [9].

Предлагается в типовую модель внести некоторые изменения, позволяющие учитывать специфику извещений, причину их появления, сложность и согласовывать изменения со всеми заинтересованными участниками процесса, т.е. полноценно управлять изменениями.

Для этого целесообразно использовать процессную автоматизацию с помощью инструментария систем класса WorkFlow. Эти системы позволяют документам (извещениям) автоматически проходить заданный заранее маршрут и получать отчеты как по содержанию документов, так и по процессу. Технология WorkFlow эффективно работает в системе управления изменениями в силу следующих обстоятельств: проведение изменений  − это типовые повторяющиеся действия, проводимые на предприятиях по сложившимся регламентным процедурам; маршруты движения извещений между исполнителями известны и зависят от причин проведения извещений,  группы сложности изменения и необходимости повторной доработки; имеются устойчивые конфигурации связей между исполнителями изменений.

Схема проведения изменений автоматизируется путем создания логической цепочки бизнес-процессов в модуле WorkFlow PDM-системы. Технология WorkFlow позволяет для серийного приборостроительного предприятия-разработчика конструкторской документации на новые изделия проводить изменения в конструкции в соответствии с наделенными правами доступа к документами, статусом и функциональными обязанностями каждого участника процесса согласования.

В ходе проведения изменений по технологии WorkFlow ликвидируется физическое перемещение бумажных документов для согласования изменения среди ответственных исполнителей. Участники процесса будут взаимодействовать по всем вопросам со своих рабочих мест в интерактивном режиме, используя все преимущества технологии WorkFlow.

Заключение. Рассмотрена типовая модель реализации процессов информационного сопровождения изменений в конструкции проектируемых изделий приборостроения в среде PDM-системы. Предложенная рабочая модель использования в этой среде модуля WorkFlow для организации полноценного управления изменениями позволит участникам процесса согласования проводить коллективные обсуждения вносимых изменений, оперативно совершенствовать конструкцию проектируемого изделия.

1. Hong Jun Liu, Xiao Yan Tong, Sheng Li Lv, Qing Ming Fan. Design for Manufacture and Integrated Manufacturability Evaluation System. Advanced Materials Research. Vols. 476-478 (2012), pp 2567-2570.
2. Sandberg M. Manufacturability evaluation in early design: On the dependency of businesscommitment. Proceedings of the 5th International Conference on Manufacturing Research, 11-13 September 2007, Leicester, UK.
3. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В. Управление жизненным циклом продукции. – М.: Анахарсис, 2002.
4. Ирзаев Г.Х. Оценка преемственности предприятия-изготовителя при освоении нового изделия // Организатор производства. 2008. № 4. С. 50-54.
5. Ирзаев Г.Х. Экспертные методы управления технологичностью промышленных изделий. ‒ М.: Инфра-Инженерия, 2010. – 192 с.
6. Ирзаев Г.Х. Исследование и моделирование информационных потоков конструкторско-технологических изменений на этапах освоения и серийного производства изделий // Организатор производства. 2012. № 1. С. 130-131.
7. Ирзаев Г.Х., Адамов А.П. Исследование системы обработки потоков информации об изменениях в конструкции радиоэлектронных средств на этапах освоения и производства // Современные научные исследования и инновации. – Январь 2014. – № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/01/31329 (дата обращения: 03.05.2014).
8. Воронцов А.В., Костюхов В.Д. и др. Проблемы внедрения информационных технологий на производственных предприятиях // Информационные технологии в проектировании и производстве. 2006. № 1. С. 56-63.
9. Гущин О.И. Новые подходы к статусу электронного архива технической документации в ОАО РПКБ, созданного на базе системы Lotsia PDM PLUS // САПР и графика. 2005. № 5. С. 14-19.

Все статьи автора «Fatima91»