Intelligent Enterprise: Сложное машиностроение как самостоятельная отрасль всегда отличалось тем, что жизненный цикл изделия здесь сопровождается большим количеством отдельных информационных продуктов, каждый из которых, как правило, соответствует определенному его этапу. В вашей компании по сути организован практически полный жизненный цикл — от дизайна, через промежуточные стадии производства до готового продукта. Наверное, понятие «сквозной» автоматизации жизненного цикла вам тоже близко…
Александр Кривоногов: Да, это верно. Понятие жизненного цикла, наверное, существует в любой производственной отрасли. Но говоря о нем в контексте сложного машиностроения, необходимо выделить одну важную особенность. У нас информационные интерфейсы, обеспечивающие переход изделия с одного этапа цикла на другой, гораздо сложнее и насыщеннее, чем во многих других отраслях. Более того, информационное взаимодействие на границе отдельных этапов характеризуется множеством обратных связей, которые зачастую тоже не просты.
Если более конкретно, то речь может идти, например, о следующих типичных сценариях. Согласно ТЗ конструкторский отдел проектирует первичное представление об изделии в 3D, после чего группа анализа итеративно проводит инженерные расчеты до достижения необходимых прочностных и газо-гидродинамических показателей. По завершении этого этапа технологическая служба на базе конструкторской 3Dмодели разрабатывает модели технологической оснастки и инструмента второго порядка. В свою очередь в этой службе создается своя команда расчетчиков, которая проводит собственный инженерный анализ. Например, анализ штампуемости или проливаемости, влияния усталостных изменений именно уже на своё спроектированное изделие — оснастку. Иногда необходимо понять, можно ли вообще с помощью тех или иных технологических операций изготовить изделие в принципе. И тут опять может потребоваться конструкторская доработка, и нам снова понадобятся адекватные обратные связи в информационной среде.
Если замечаний нет, результаты работы технологов могут поступать на ЧПУ-станки, где изготавливается оснастка либо само изделие.
Ясно, что в современном производстве информационное взаимодействие не подразумевает под собой лишь каких-то устных переговоров и даже обсуждений в электронной среде. Вопрос тут в корректной передаче результатов работы групп специалистов друг другу. Классические формы обсуждения, конечно, не исключаются, но главное — это все же совместная работа технологов, конструкторов, расчетчиков, испытателей и других сотрудников над моделью изделия с помощью профессиональных ИТ-инструментов. И именно в этом состоит одна из основных задач комплексной информационной поддержки современного производства.
Без него ошибки и несогласованности вполне могут накапливаться при передаче документации с этапа на этап, тем более если речь идет о сложном изделии. В результате может быть произведено не совсем то, что было спроектировано, и это «не совсем» может перечеркнуть всю работу целиком.
Поскольку за обработку информации на отдельных этапах жизненного цикла в машиностроении практически всегда отвечают разные продукты, то качество автоматизации данного цикла в целом очень во многом должно зависеть от интеграции этих систем. Каким образом ее можно обеспечить?
Вся цепочка создания изделия от идеи конструктора до резца на станке должна быть покрыта единой системой автоматизации независимо от того, сколько и каких ИТ-продуктов в эту систему входит. Такой идеологии придерживаемся и мы.
С целью рационального расходования средств компании мы используем продукты в связке. Инженерный центр, естественно, работает в CAD-системах, в качестве которых у нас используются Solid Edge и NX (CAD). В перовой из них разрабатываются 2Dчертежи и несложные модели, которые можно описать более простыми геометрическими объектами. В NX производится работа с объектами более сложной формы. В этой же системе, но уже в модуле Computer-aided manufacturing (CAM) пишутся управляющие программы для станков с ЧПУ. Прочностные, тепловые, резонансные и другие виды инженерных расчетов мы планируем проводить с использованием NX Nastran, являющейся системой класса Computer-Aided Engineering (САЕ).
Что касается интеграции процессов автоматизации по всему жизненному циклу, включая поддержку упомянутых обратных связей на границе его отдельных этапов, то тут, как мне представляется, очень существенным фактором является выбор решений от одного поставщика. Мы для себя выбрали решения Siemens, которые покрывают собой отдельные фазы жизненного цикла. У одного производителя всегда реализованы единые подходы к интеграции, что в условиях теснейшего взаимодействия по всему сквозному процессу проектирования и производства изделия, который имеет место у нас, просто невозможно переоценить.
Мне лично знаком целый ряд практических сценариев, когда предприятия в силу тех или иных, быть может, даже вполне объяснимых и разумных на первый взгляд причин приобретали системы разных производителей. А потом имели ощутимые проблемы с их интеграцией, когда необходимость в ней (а это рано или поздно обязательно потребуется) возникала на практике.
Более того, чтобы связать воедино управление по всему жизненному циклу, регистрировать и в «сквозном» режиме отслеживать все изменения, фактически необходим отдельный продукт для управления жизненным циклом изделия. Для нас таковым является PLM-система Teamcenter того же производителя Siemens.
Помимо автоматизации основного контура поддержки жизненного цикла изделия, включающего поддержку ключевой активности конструкторов, технологов и производственников, в машиностроении используются многие другие ИТ-системы. С одной стороны, их можно считать вспомогательными, с другой — они применяются в основном в вашей отрасли. Что вы могли бы сказать об их применении?
Да, действительно, наиболее известна в машиностроении триада систем CAD/CAM/CAE, дополненная к тому же PLM-системами. Но сколь бы важными для отрасли и сколь бы функциональными они ни были, информационная поддержка современного машиностроения только ими не исчерпывается. Более того, значение других классов ИТ-систем растет, и причины тому могут быть разными. В нашей отрасли, как известно, значительную роль играет оборудование. Оно зачастую сложное, дорогое, и вопросы его оптимальной эксплуатации в связи с этим выходят на первый план. Решать эту задачу вручную трудно и крайне неэффективно по определению. При этом не надо забывать, что любое производственное оборудование, и машиностроительное в том числе, сейчас все в большей степени «дружит» с информационными технологиями. Следовательно, в его управлении ИТ занимают все более значимое место. Поэтому ИТ-поддержка сейчас может распространяться не только на дизайн и производство, но, допустим, на этап испытаний изделия.
Кроме этого ИТ сегодня начинают охватывать собой этапы жизненного цикла, следующие непосредственно за изготовлением продукции.
В качестве примеров, доказывающих данные тезисы, могу привести две своего рода вспомогательные (впрочем, они все более становятся основными) системы, которые используются у нас в НПО «Наука».
Во-первых, это система, специально предназначенная для создания так называемых интерактивных электронных технических руководств — ИЭТР, которые формально заменяют техническую документацию в бумажном виде. Соответственно они могут обеспечить гораздо более высокий уровень информативности, наглядности представляемой технической информации и интерактивные формы работы с ней, которые на бумаге были нереализуемы в принципе. Сейчас такие руководства все чаще требуют заказчики как обязательный компонент при поставке того или иного изделия. Для создания ИЭТР мы используем продукт TJ Builder отечественной разработки.
Следующий пример связан с MES-системами, которые в нашем случае благодаря контролю оборудования позволяют существенно повысить эффективность его использования. Дело в том, что MES-система может физически определить, чем «занят» тот или иной станок в настоящее время или по какой причине он простаивает. Эти данные сравниваются, скажем, с план-графиком работ, и таким образом можно оперативно выяснить, эксплуатируется ли оборудование в соответствии с этим планом, и если оно вовсе не задействовано на тот или иной момент, то почему. Затем по результатам этого сравнения можно составить отчет в определенной форме, по которому и проводится анализ. Система позволяет автоматически сгенерировать некие события, которые, скажем, запустят рассылку информации по заранее определенным маршрутам внутри корпоративной сети, с предупреждениями о поломках оборудования или о простое.
Таким образом, наша MES-система (тоже, кстати, отечественного производителя) по сути сочетает в себе функции контроля, управления и оперативного распространения информации.
По поводу отечественных разработок можно сказать, что они, пожалуй, становятся все более значимыми и критичными для производства в целом. Если своего рода базовый контур управления жизненным циклом изделия (в виде известного сочетания CAD/CAM/CAE/PLM) для нас, как я уже сказал, ассоциируется с зарубежным поставщиком, то некое окружение этого контура все более осваивается российскими разработками. А по мере появления новых направлений ИТ, осознания бизнесом их потенциальных преимуществ в решении едва ли не каждой проблемы, а также распространения на производстве «умного» оборудования с информационными интерфейсами роль в нашем бизнесе целого ряда направлений автоматизации (ИЭТР и MES-системы тут как раз являются очень удачными примерами) заметно возрастает.
Раз уж мы частично затронули уровень автоматизации управления бизнесом, хотелось бы понять, как в НПО «Наука» развиваются системы, которые принято относить к классу ERP.
Стандартные задачи управленческого учета, прежде всего в отношении товарно-материальных ценностей и затрат на производство, у нас в настоящее время автоматизированы средствами 1С: УПП версии 8. Между тем современное производство все чаще сочетает в себе разные модели. Помимо требований рынка развитие тех систем, о которых я рассказывал, позволяет гибко сочетать эти модели в рамках даже одного производственного предприятия. У нас есть производство разных типов — как крупносерийное, так и штучное, что, естественно, существенно ужесточает требования к системе автоматизации управления. Исходя из этого и из ряда других факторов в обозримой перспективе мы планируем осуществить замену развернутого сейчас продукта на систему 1С: ERP 2.0 с куда более расширенным функционалом. По крайней мере в области реализации алгоритмов управления машиностроительным производством.
Внедрение практически всех информационных инструментов, о которых мы успели поговорить, да и многих других должно быть сопряжено с выстраиванием стратегии автоматизации и сопровождаться применением тех или иных методологий…
Методологии разные, каждая связана с внедрением определенного продукта, и по-хорошему это должно быть темой отдельного разговора.
Что же касается стратегии, то тут я, наверное, никаких сокровенных тайн не открою. Но тем не менее ввиду особой важности этих тезисов повторю их.
Во-первых, необходимы понимание выгод автоматизации и активная поддержка внедрения со стороны высшего руководства предприятия. Во-вторых, следует придерживаться принципа «систематизируй, а потом автоматизируй». Для нас этот принцип прежде всего ассоциируется с тщательной разработкой нормативной документации (инструкций, регламентов, стандартов предприятия и т. д.), которые во многом описывают, как должна использоваться система. Вся эта кропотливая и в общем не быстро выполняемая работа, естественно, предшествует внедрению.
