Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.89:658.51

ОАО «Конструкторское бюро специального машиностроения»

Внедрение CALS-технологии на этапах разработки и выпуска интерактивного электронного технического руководства по универсальному комплекту средств погрузки для НК ПР. 22350

Киюц А. В., Курапова Е. В.

Аннотация

интерактивный электронный технический руководство

Рассматриваются особенности подхода создания интерактивного электронного технического руководства (ИЭТР) по универсальному комплекту средств погрузки (КСП), разработанного в ОАО «КБСМ», для НК пр. 22350 с применением SolidWorks 2009 и SolidWork Group PDM.

CALS-технологии (Continius Acquisition and Life-cycle Support) - это стратегия систематического повышения эффективности, производительности и рентабельности процессов хозяйственной деятельности корпораций за счет внедрения современных методов информационного взаимодействия участников жизненного цикла продукта.

Реализация CALS - технологий в практическом плане предполагает организацию единого информационного пространства (ЕИП), объединяющего автоматизированные системы, предназначенные как для эффективного решения задач инженерной деятельности, так и для планирования и управления производством и ресурсами предприятия (рис. 1).

Рисунок 1. Этапы жизненного цикла промышленной продукции и используемые автоматизированные системы

ЕИП представляет собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые, стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками жизненного цикла изделия. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность.

Рассмотрим содержание основных этапов жизненного цикла изделий (ЖЦИ) для изделий.

Проектирование. Одним из наиболее важных этапов является этап проектирования. К числу систем конструкторского проектирования CAD (Computer Aided Design) или программных комплексов, которые позволяют создать 3-мерную геометрическую модель, можно отнести программный комплекс SolidWorks 2009.

Для решения проблем совместного функционирования компонентов систем автоматического проектирования (САПР) различного назначения, координации работы систем CAD/CAM/CAE, управления проектными данными и проектированием разрабатываются системы, получившие название систем управления проектными данными на всех этапах PDM (Product Data Management System). Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

Эксплуатация. Понятие ЕИП является ключевым понятием CALS-технологий. Потребитель является полноправным участником ЖЦИ на этапе эксплуатации изделия и ему необходимо обеспечить доступ в ЕИП. Потребителю необходимы эксплуатационные данные об изделии, в качестве средства доступа к ЕИП он будет использовать не PDM-систему, а ИЭТР - аналог IETM (Interactive Electronic Technical Manuals).

Интерактивное электронное техническое руководство

В настоящей статье представлен первый опыт работы ОАО «КБСМ» над созданием ИЭТР по КСП для НК пр. 22350.

ИЭТР дополняет комплект традиционной эксплуатационной и ремонтной документации в бумажном виде и представляет собой комплекс программно-технических средств, обеспечивающий хранение, поиск и отображение технической информации.

Для создания ИЭТР необходимо было состыковать несколько документов КД (рисунок 2): руководство по эксплуатации (РЭ) и Приложение А к РЭ, каталог деталей и сборочных единиц (КДС), ведомость ЗИП (ЗИ) и электронные таблицы ЗИП в один ИЭТР в редакторе Seamatica-ED, который прописал в ТЗ заказчик работы. РЭ, приложение А к РЭ и ЗИ на момент создания ИЭТР были выпущены и сданы в архив. КДС и электронные таблицы ЗИП - это новые документы, которые ранее не выпускались в ОАО «КБСМ».

Рисунок 2. Эксплуатационная документация входящая в состав ИЭТР

Для создания КДС необходимо было создать 3D-модели по КСП для НК пр. 22350. Программой для создания 3D-моделей был выбран САПР SolidWorks 2009. САПР SolidWorks 2009 позволяет переводить в форматы TIFF, JPEG, PDF, Microsoft Office, WRML, AVI. Фотореалистические изображения могут быть встроены в ИЭТР или использованы для создания рекламных материалов и мультимедийных презентаций.

Данные проекты представляют собой комплекты средств погрузки, в состав которых входят различные агрегаты и устройства, применяемые для погрузки изделий на носитель (корабль). В отдельные сборки устройств входит более 1800 компонентов. Конечная сборка комплекта создавалась с применением упрощенного представления отдельных устройств, для более быстрой работы SolidWorks 2009, количество компонентов превысило 4000.

Для эффективной работы коллектива над одним изделием необходимо тесно взаимодействовать между собой, необходим обмен и отслеживание информации в цифровом виде. Для решения данной задачи была использована PDM-система (Product Data Management). PDM-система позволяет отслеживать выполнение задач процесса, управление правами доступа и передачу управления от одного этапа к другому и от одного исполнителя к другому. Централизованное хранение данных позволяет иметь доступ к этим актуальным данным в любой момент времени. Права на получение информации могут быть разделены между пользователями PDM_системы, что обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к данным. PDM-система SolidWork Group PDM может хранить и работать с файлами различных форматов (SolidWorks, Pro/Engineer, AutoCAD, Компас, MS Word и др.), что позволяет хранить и отслеживать все документы, с которыми работает разработчик, в одном месте и иметь к ним оперативный доступ. Для начала совместной работы в ЕИП, которым является PDM-система, необходимо было выполнить ряд мероприятий, а именно создать правила присвоения имен файлам деталей и сборкам, сформировать схему деления изделия, определить и назначить права доступа к информации участникам ЕИП.

3D-модели создавались по ранее выпущенным чертежам. Таким способом был реализован принцип “контрольного прочерчивания”. В результате проделанной работы по созданию электронного прототипа КСП был выявлен ряд недоработок в конструкторских чертежах. Это позволило внести исправления в конструкцию до процесса начала изготовления КСП. Выявление недоработок на стадиях, предшествующих изготовлению, позволяет сократить издержки на исправление ошибок в документации при изготовлении изделия.

По созданным 3D-моделям были выпущены ассоциативные с моделями рисунки для КДС в SolidWorks 2009. КДС состоит из:

*схемы деления изделия на составные части (рис. 3);

*иллюстраций и перечня сборочных единиц и деталей (рис. 4);

*алфавитного указателя.

Рис. 3. Схема деления на составные части

Схема деления на составные части для КДС была разработана и выпущена в программе Microsoft Visio 2007.

Иллюстрации представляют собой сборочную единицу, представленную в разобранном (разнесенном) виде с линиями разнесения и указанием всех входящих по спецификации в эту сборочную единицу компонентов. Перечень сборочных единиц и деталей представляет собой таблицу с позициями сборочных единиц и деталей, их обозначений, наименований, количеством в данной сборке и возможной замене. Перечень сборочных единиц и деталей выпускается на каждую иллюстрацию и является ее неотъемлемой частью. Полностью созданная, «до болта с шайбой», 3D-модель в SolidWorks 2009 позволила уменьшить время разработки перечней сборочных единиц и деталей, так как создание перечней осуществлялось через функцию создания спецификаций с доработанным шаблоном спецификации.

Рис. 4. Иллюстрации и перечень сборочных единиц и деталей

Алфавитный указатель представляет собой таблицу с перечнем наименований по алфавиту всех составных частей. Алфавитный указатель создавался в программе Microsoft Word 2007, с переносом исходных данных из SolidWorks 2009.

КДС был выпущен отдельным печатным документов формата А3, он также вошел полностью в ИЭТР.

ИЭТР выполняют функции обучения пользователя или обслуживающего персонала правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия. С их помощью выполняются диагностические операции, поиск отказавших компонентов, заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе эксплуатации систем.

Конкретизация задач ИЭТР представлена следующим списком:

· обеспечение пользователя справочным материалом об устройстве и принципах работы изделия;

· обучение пользователя правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия;

· обеспечение пользователя справочными материалами, необходимыми для эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия;

· обеспечение пользователя информацией о технологии выполнения операций с изделием, потребности в необходимых инструментах и материалах, о количестве и квалификации персонала;

· диагностика состояния оборудования и поиск неисправностей;

· подготовка и реализация автоматизированного заказа материалов и запасных частей;

· планирование и учет проведения регламентных работ;

· обмен данными между потребителем и поставщиком и др.

Согласно ГОСТ РВ Д 2.601-96 ИЭТР состоит из 7 модулей данных:

· реквизитные данные;

· сведения об устройстве и принципах действия; сведения об использовании изделия по назначению;

· сведения о техническом обслуживании и регламентных работах изделия и его составных частей;

· сведения о возможных отказах и неисправностях и методах их устранения;

· сведения по каталогу деталей и сборочных единиц изделия;

· сведения о ведомости запасных частей, инструментов и материалов для изделия.

ИЭТР включает в себя всю необходимую информацию об изделии для потребителя. Применение интерактивного способа обучения потребителя навыкам работы, обслуживания и ремонта изделия позволяет повысить квалификацию его работы с изделием и снизить его затраты времени и материальных потребностей (энергоресурсов и запасных частей), исключив или уменьшив практические занятия с изделием. Разработчик ИЭТР может предусмотреть и включить в состав ИЭТР графические, видео, аудио и мультимедийные материалы, которые невозможно применить в документах, выпускаемых на бумаге, например РЭ и приложение А к РЭ. ИЭТР позволяет отобразить 3D-модель изделия, что является неоспоримым плюсом в понимании конструкции изделия.

Использование электронных таблиц ЗИП в ИЭТР позволяет потребителю быстро получать информацию об имеющихся запасных частях, запасных частях, требующих пополнения, и об организациях, осуществляющих поставку этих запасных частей.

Рисунок 5. Снимки ИЭТР по КСП для НК пр. 22350, в качестве примера представлен внешний вид редактора Seamatica-ED

Выводы

Применение ЕИП в виде PDM-системы позволяет организовать на высоком уровне работу коллектива над одним проектом и обеспечить взаимный обмен актуальными данными в различных системах конструкторского проектирования CAD (SolidWorks, Pro/Engineer, AutoCAD, Компас). Применение PDM-системы особо актуально при разработке, выпуске и работе над однотипными проектами или проектами с большим количеством заимствованных компонентов, например создание ПУ и КСП для НК пр. 1135.6 и фрегат пр. 17 (ВМС Индии), пр. 11661К и пр. 22350 (ВМФ РФ).

Создание 3D-моделей по ранее созданным чертежам (контрольное прочерчивание) позволило выявить ряд недоработок в КД перед началом изготовления. Устранение ошибок на стадии электронной модели в несколько раз дешевле и проще, чем устранение этих ошибок в процессе производства.

ИЭТР являются наиболее современным способом представления эксплуатационной документации и обучающих материалов. Возрастающая сложность технических изделий определяет новые требования к представлению эксплуатационной документации и уровню подготовки обслуживающего персонала. Постоянная борьба за конкурентоспособность предприятия, за качество выпускаемой продукции, её экспорт на внешний рынок определяют новые - инновационные пути развития. На сегодняшний день одним из таких путей является снабжение выпускаемой продукции электронной документацией - Интерактивными Электронными Техническими Руководствами.

Список используемой литературы

1. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. М.: ООО Издательский дом МВМ, 2003. - 264 стр.

2. Судов Е.В., Левин А.И., Петров А.В., Чубарова Е.В. Технологии интегрированной логистической поддержки изделий машиностроения. - М.: "Информбюро", 2006.

3. http://www.seamatica.ru/

4. Научно-исследовательский центр CALS-технологий «Прикладная логистика»

5. ГОСТ Р 50.1.030-2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. интерактивные электронные техничекие руководства. Требования к логической структуре базы данных.

6. ГОСТ 2.601-2006 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы.

7. ГОСТ 2.051-2006 Единая система конструкторской документации. электронные документы.

Размещено на Allbest.ru