Построение интеллектуальных систем управления металлорежущими станками
Проблемы обеспечения качества механической обработки. Документирование жизненного цикла изделия. Разработка программного средства для определения ошибки перемещения подвижных узлов станка. База данных наследуемых параметров обрабатывающего центра.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.06.2013 |
| Размер файла | 3,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Функции обучения обслуживающего персонала возложены на интерактивные электронные технические руководства IETM (Interactive Electronic Technical Manuals), с их помощью выполняются диагностические операции, поиск отказавших компонентов, заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе эксплуатации систем.
Управление данными в информационном пространстве, едином для различных автоматизированных систем, возлагается на систему управления жизненным циклом продукции, реализующую технологии PLM (Product Lifecycle Management). Технологии PLM объединяют методики и средства информационной поддержки изделий на протяжении всех этапов жизненного цикла изделий. Характерная особенность PLM -- обеспечение взаимодействия как средств автоматизации разных производителей, так и различных автоматизированных систем многих предприятий, то есть технологии PLM (включая технологии CPC) являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы многих предприятий.
1.4 Выводы по разделу. Цель и задачи работы
В результате проведённого анализа состояния вопроса было установлено следующее:
1) В проблеме повышения точности обработки деталей на металлорежущих станках внимание специалистов сосредоточено на двух аспектах [55]:
· Анализ причин, вызывающих погрешности, и их устранение в процессе конструирования и изготовления станков;
· Синтез методов учета составляющих погрешностей и методов управления процессом обработки, обеспечивающих заданную точность.
Не смотря на значительное количество исследований, выполненных по этой проблеме, актуальность продолжения разработок не ослабевает в связи с востребованностью и повышением значимости их результатов [56 - 59]. Однако геометрические погрешности получаемых поверхностей и особенно погрешности контурной обработки представляют собой нестационарные функции, в ряде случаев с негауссовскими законами распределения. В общем случае для такой сложной технологической системы как станок существенно затрудняется ее моделирование с помощью известных математических выражений. Велико число переменных и параметров, измерение отдельных переменных и определение их влияния на погрешности обработки поверхностей аналитическими методами сильно затруднено или недостижимо. Можно полагать, что создание полностью адекватной модели поведения такой системы в процессе обработки практически невозможно.
При традиционных системах управления станками стохастичность протекания самого технологического процесса, изменение внешних условий, погрешности исходных и текущих положений рабочих органов и инструмента, состояние заготовки и режущей части инструмента, отсутствие возможности получения достаточно точной информации о положении вершины инструмента относительно заготовки и др. вносят неопределенность в формирование управлений рабочими органами станка. Применение методов интеллектуального управления станком позволяет сформировать оценки складывающейся ситуации, в том числе, оценку состояния системы и оценку достигаемых параметров качества изготавливаемой детали, а также сделать правильный выбор из альтернативных вариантов управлений.
Использование алгоритмов искусственного интеллекта открывает возможности современного подхода к проблеме обеспечения точности обработки и основывается на принципе динамической самообучаемости и приспособляемости системы управления станка к реальным условиям.
2)Документирование мехатронных технологических объектов.
В сложившейся системе документального сопровождения технологического оборудования основную роль играет паспортизация.Паспорт - это технологический документ, содержащий сведения об основном назначении и особой применимости оборудования, которые определяют области его рационального использования. Например, в паспорте станка приводятся его кинематическая схема, перечень и характеристика применяемых инструментов и приспособлений, характеристика системы управления, электрическая схема привода и др. данные.
К недостаткам существующей системы ведения паспортной и другой документальной информациимногими станкостроительными предприятиями относятся:
· Отсутствие возможности организованного документооборота технологических данных; несистемное хранение данных;
· Практически полное отсутствие информационного обмена данными, содержащими результаты испытаний на геометрическую точность станков и точность обработки образцов изделий. Такие данные должны быть в сопроводительной документации в соответствии с существующими ГОСТ, устанавливающими показатели качества станков и методы испытаний (контроля) для их определения, в том числе, ГОСТ 8-82, ГОСТ 27843-2006 и др.;
· Невозможность оперативного поиска данных из-за отсутствия в электронном виде паспортной и другой документальной информации.
Специфические особенности, которыми обладает каждый станок, не учитываются при программировании обработки, практически паспорт станка и другая сопроводительная информация при этом не используются.
Для решения подобных задач при эксплуатации наукоемкого оборудования всё большее применение получают интерактивные электронные технические руководства, позволяющие осуществлять накопление и обмен информацией на всех стадиях жизненного цикла каждого конкретного технологического объекта.
3)PLM-подход.
PLM- это организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. К таким изделиям относятся различные сложные технические объекты, например корабли и автомобили, самолёты и ракеты, различные машины и др. Информация об объекте, содержащаяся в системе PLM является цифровым макетом этого объекта.
Сам термин «управление жизненным циклом изделия» появился как результат почти двадцатилетней эволюции соответствующих рынков и технологий. В последние годы система сформировалась и постоянно расширяется как по степени охвата, так и по мощности предлагаемых решений. Система PLM ныне используется для решения задач:
· создание интеллектуальной базы знаний и информации, относящихся к изделию - техническому объекту;
· управление этими составляющими;
· адресное использование знаний и информации на протяжении всего жизненного цикла изделия.
Сочетание PLM с другими областями приносит новые возможности и открывает такие сферы, где потенциал связанного с объектом интеллектуального капитала реализуется внутри расширенной сферы.
Среди областей применения PLM важными для мехатронных технологических объектов и прежде всего для металлорежущих станков является управление интеграцией электронных устройств и программного обеспечения, управление техническими характеристиками, анализ и управление моделированием и пр. Подготовка информации в структурированной среде гарантирует ее доступность и управляемость на всем протяжении жизненного цикла [60]. Интерактивные электронные технические руководства для станков в системе PLM помогут решать задачи такого рода с большим эффектом.
Исходя из перечисленных выше результатов анализа вопроса, цель и задачи настоящей работы можно сформулировать следующим образом.
Целью работыявляется повышение качества обработки на металлорежущих станках с процессорным управлением за счёт использования интеллектуальных методов, уменьшающих погрешности обработки на металлорежущих станках, а также проектирование информационной системы управления знаниями машиностроительного технологического оборудования.
2. Предложения по решению проблемы
Для решения проблемы информационного обеспечения интеллектуального электронного документирования технологического оборудования, в том числе станков, предлагается создание для каждой единицы оборудования интеллектуального электронного паспорта (ИЭП) в системе PLM. Архитектура ИЭП состоит из двух частей- базовой, содержащей основную техническую информацию объекта, и интеллектуальной надстройки с СЗ и интерфейсами связей с УЧПУ и оператором.
Кратко остановимся на содержании каждой из частей.
2.1 Архитектура ИЭП
2.1.1 Базовая техническая информация
1) Регистрационное документирование. В число обычно представляемых заказчику документов входит паспорт станка. Это документ с идентификационным номером и наименованием станка, содержащий сведения, удостоверяющие гарантии изготовителя, значения основных параметров и характеристик (свойств) изделия, а также сведения о сертификации и утилизации изделия. Прочие документы:
· Гарантийное обслуживание производителем;
· Сведения о капитальных ремонтах, техническом обслуживании;
· Специальные эксплуатационные инструкции;
· Другая необходимая информация по станку.
2) Информация по станку, включает следующие руководства:
· по транспортировке и установке станка;
· по эксплуатации станка;
· по стойке ЧПУ и программированию на станке;
· по сервисному обслуживанию.
Руководство по эксплуатациисодержит сведения об особенностях конструкции, принципе действия, характеристиках (свойствах) станка, его составных частях и указания, необходимые для правильной и безопасной эксплуатации (использования по назначению, технического обслуживания, текущего ремонта, хранения и транспортирования).
3) Протоколы приемо-сдаточных испытаний станка.
В электронном паспорте станка приводятся его кинематическая схема, перечень и характеристика применяемых инструментов и приспособлений, характеристика системы управления, электрическая схема привода и др. данные. Главный результат применения электронного отображения этой базовой части паспорта - организация легкого, оперативного, территориально-распределенного доступа к данным. С помощью него создается единая база данных, содержащая полную информацию об оборудовании. Для поиска и работы с информационной документацией не потребуется пользоваться сложно организованными бумажными архивами и постоянно возвращаться к ним во время выполнения планово-профилактических работ. Поэтому эффективность работы эксплуатационного персонала возрастает как минимум на 20% (по зарубежным оценкам). Это важно в связи с тем, что мероприятия по совершенствованию технологии и интенсификации режимов обработки требуют систематического пересмотра паспортных данных. Поэтому корректировка паспорта проводится частично на месте установки станка, данные уточняются после капитального ремонта и модернизации.
Первая базовая часть ИЭП станка функционально реализована как интегрированная база данных, представляющая собой совокупность графической, текстовой и табличной информации. Она содержит следующие данные: общие данные; заводские данные; сведения о техническом состоянии станка; результаты приемо-сдаточных испытаний; технико-экономические показатели; автоматический расчёт наработки станка; сведения об отказах и проводимых ремонтах; сведения об обследованиях станка и модернизации; результаты освидетельствования станка. Кроме того, предполагается наличие прогноза ремонтных работ.
2.1.2 Интеллектуальная информация
Вторая часть представляет собой интеллектуальную надстройку с СЗ и интерфейсами связей ИЭП с УЧПУ и операторами. Ее состав:
1) Индивидуальные свойства станка (наследуемые, оперативные);
2) Система знаний станка-индивидуума (собственная система знаний);
3) Связи ИЭП с УЧПУ и операторами.
Знания индивидуальных свойств станка служат информационной и интеллектуальной поддержкой управления процессом обработки на станке (а, в целом, и эксплуатации станка, включая обслуживание, ремонт и утилизацию).
Основной информацией, характеризующей индивидуальные особенности станка, являются сведения по параметрам и свойствам, влияющим на точность обработки деталей и производительность.
Известно, что на погрешность обработки детали оказывает влияние значительное множество факторов [61]:
F = (f1, f2, f3, … , fk),(2.1)
Множество факторов(2.1), или входных воздействий, влияющих на общую погрешность F, в зависимости от возможности получения знаний о них может быть представлено в виде совокупности (2.2) из «наследуемого» множества Н и «оперативного» множества О.
F =(Fh, Fo),(2.2)
Fh = ( f h1, f h2,…, f hm );
Fo = (fo1, fo2,…, fon).
Под наследуемым множествомFh подразумевается совокупность mфакторов, знания о которых получают при приемо-сдаточных или тестовых измерениях, а совокупность nфакторов, измеряемых непосредственно в процессе обработки, отнесена к оперативному множествуFo. Одна из причин такого деления факторов заключается в ограниченной возможности получения оперативной информации от средств контроля непосредственно в процессе обработки детали [61]. Примерами наследуемых факторов являются отклонения от плоскостности столов, непараллельность перемещения суппортов относительно оси шпинделя, отклонения от взаимной перпендикулярности направлений перемещений рабочих органов и пр. К оперативным факторам относятся, например, ошибка датчика перемещений, погрешность наименьших номинальных перемещений рабочего органа при последовательных дискретных перемещениях, погрешности привода, изменяемые при рабочем ходе во время обработки и др.
В собственную СЗ станка кроме базы знаний по факторам погрешностей входят совокупности правил принятия решений по различным ситуациям в обработке, видам обработки (… длина сверления, расточка, конусы, сферы, резьбы …), и требуемым параметрам точности (… размерная точность, соосность и пр., шероховатость…). Оценка ситуации и принятие решений выполняется многоуровневой интеллектуальной системой управления (ИСУ) [61]. Программа синтеза решений по количеству и параметрам проходов определяется исходя из наследуемых и оперативных данных и знаний. В функции этой системы управления входят прогнозирование точности обработки, принятие решений и программы действий, сопоставление прогнозов с результатами обработки деталей и накопление знаний.
Связи между ИЭП и УЧПУ станка предусматривают возможность использования принимаемых ИСУ решений для составления или коррекции управляющей программы, а также пополнения базы данных (БД) и базы знаний (БЗ) паспорта. Связь с операторами обеспечивает доступа к ИЭП через информационную сеть предприятия.
Кроме того, должны быть решены вопросы передачи устанавливаемой на компьютерную систему конечного пользователя управляющей системы и обеспечение удаленного доступа к данным ИЭП, скомплектованным разработчиком (по ГОСТ 2.601-2006 ЕСКД - эксплуатационные документы).
2.2 Анализ существующих программных решений и информационных систем
Для решения поставленных задач и реализации предложенных решений необходимо использовать различного рода программные средства, информационные системы и инструменты анализа данных. В частности, далее рассмотрены некоторые системы управления жизненным циклом PLM, системы оперативной аналитической обработки многомерных данныхOLAP, инструменты интеллектуального анализа данных DataMining, а также продукты для обеспечения автоматизированного создания техническойдокументации и систему цифрового макетирования.
2.2.1 Цифровой макет
Цифровой макет -- совокупность электронных документов, описывающих изделие, его создание и обслуживание. Содержит электронные чертежи и/или трёхмерные модели изделия и его компонент, чертежи и/или модели необходимой оснастки для изготовления компонент изделия, различную атрибутивную информацию по компонентам (номенклатура, веса, длины, особые параметры), технические требования, директивные документы, техническую, эксплуатационную и иную документацию.
Состав цифрового макета:
§ Система управления документами -- один или несколько программных комплексов, организующих документы цифрового макета в единое целое и управляющая их жизненным циклом. В настоящее время в качестве системы управления используются системы PDM или PLM;
§ Система управления составом изделия -- даёт возможность создавать абстрактную структуру изделия, не имеющую жёсткой связи с файлами САПР-систем, что позволяет легко изменять состав изделия в зависимости от конфигурационных вариантов или целевого исполнения. При наличии системы управления составом изделия возможно применять один и тот же цифровой макет для выпуска и обслуживания всех модификаций и исполнений изделия;
§ Система управления жизненным циклом документов -- включает в себя средства коллективной работы по просмотру, верификации и утверждению новых документов и по внесению изменений в ранее утверждённые документы. При использовании электронной подписи или принятого на предприятии её аналога возможна разработка и эксплуатация изделия по полностью безбумажной технологии;
§ Система управления жизненным циклом изделия -- является набором средств и настроек для представления цифрового макета на различных этапах создания и существования изделия: конструировании, производстве, обслуживании и утилизации;
§ Трёхмерная модель -- совокупность файлов одной или нескольких САПР-систем, представляющих объёмные модели частей и компонент изделия. Взаимное и абсолютное позиционирование в небольших изделиях может управляться САПР-системой, для больших проектов управление позиционированием осуществляется PDM-системой;
§ Облегчённая трёхмерная модель -- модель, полученная при помощи фасеточной аппроксимации модели из исходной САПР. Применяется для просмотра и анализа модели изделия средствами системы управления документами без использования САПР. Также, из-за меньшего объёма и простоты требует гораздо меньше машинных ресурсов для своего отображения. Наиболее употребимыми форматами облегчённого представления являются JT и CGR;
§ Атрибутивные данные -- данные, характеризующие и описывающие элементы цифрового макета. Например, для разработанной на данном предприятии детали атрибутивными данными будут: имя и отдел разработчика, материал, вес, набор и значения контролируемых параметров. Для стандартных изделий: обозначение ГОСТа, типоразмер. Для покупных изделий: наименование поставщика, номенклатура поставщика, список альтернатив;
§ Технологические данные -- данные, содержащие необходимые указания для производства: используемые инструменты, материалы, технологии, средства контроля и так далее. Результаты расчётов различных средств CAE;
§ Производственные данные -- данные по организации производства: проектирование и изготовление оснастки, технологические процессы, библиотеки операций и переходов. Программы для станков ЧПУ. Результаты моделирования средствами CAM;
§ Документация -- всевозможные документы, так или иначе связанные с изделием. Например, директивные документы, изменяющие этапы жизненного цикла элементов цифрового макета. Эксплуатационная и ремонтная документация, связанная как с изделием в целом, так и с отдельными деталями и узлами изделия.
Цифровые макеты применяются при разработке и производстве на следующих предприятиях:
§ Павловский Автобусный Завод;
§ Ульяновский автомобильный завод;
§ Гражданские самолёты Сухого.
2.2.2 PLM-системы
Под PLM понимают автоматизацию всех видов работ, составляющих основу выпуска любой продукции -- от проектирования до сбыта. Разные специалисты дают различные определения: одни включают PDM, CRM и ERP в состав нового управления жизненным циклом изделий, другие считают эти системы взаимодополняющими. При всем при этом следует помнить, что необходимо повышать уровень собственной операционной эффективности и повышать конкурентоспособность выпускаемой продукции. Первая составляющая обеспечивается системами ERP, а вот вторая пока не имеет достаточного программно-информационного обеспечения. На то, чтобы занять это место, претендует подход, названный "new PLM", и он заметно отличается от традиционного представления о том, что такое управление жизненным циклом изделий. В соответствии с триединой задачей "PLM по-новому" можно разделить на три взаимосвязанные составляющие управления жизненным циклом:
· жизненный цикл создания изделий (интеллектуальные активы предприятия);
· жизненный цикл производства (материальные активы предприятия);
· жизненный цикл операционной поддержки.
Итак, первичным является жизненный цикл управления интеллектуальными активами. Он начинается с оценки пользовательских требований, выработки концепции продукта, а завершается лишь когда предприятие полностью отказывается от продукта, в том числе и от его сервисной поддержки. При этом основной задачей специализированного ПО становится перевод знаний, скрытых в умах всех занятых в создании продукта сотрудников, в явные знания, заключенные в форму документации на механические изделия, электронные компоненты, программное обеспечение, описание сервисных процедур и т.д. Процесс перевода и накопления непрерывен, он служит формированию интеллектуального капитала компании. Показательно, что в софтверных гигантах наподобие Micro-soft или Oracle, не имеющих практически никакой производственной базы, подавляющую часть стоимости составляет именно интеллектуальный капитал. Второй цикл -- производственный; он включает все, что связано с выпуском и распределением выпущенной продукции. Основными приложениями, реализующими функции этого цикла, являются системы управления ресурсами предприятия (ERP).
На основании этого выделяются три основные концепции PLM:
· возможность универсального, безопасного и управляемого способа доступа и использования информации, определяющей изделия;
· поддержание целостности информации, определяющей изделие, на протяжении всего его жизненного цикла;
· управление и поддержка бизнес-процессов, используемых при создании, распределении и использовании подобной информации.
В любом случае система PLM включает в себя несколько обязательных элементов: базовые стандарты и технологии (например, XML, средства визуализации, совместной работы и интеграции производственных приложений); средства авторинга -- такие, как CAD, CAM и т.д.; основные приложения для управления информацией, контент-менеджмента, документооборота и т.д.; функциональные приложения для управления конфигурациями; специализированные отраслевые решения. Эта система делает доступной информацию о продукте на любой его стадии для всех подразделений предприятия, поставщиков, партнеров, а также заказчиков и клиентов.
Неотъемлемой частью PLM-систем являются PDM-системы.
В PDM-системах обобщены такие технологии, как:
§ управление инженерными данными (engineering data management -- EDM);
§ управление документами;
§ управление информацией об изделии (product information management -- PIM);
§ управление техническими данными (technical data management -- TDM);
§ управление технической информацией (technical information management -- TIM);
§ управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.
Базовые функциональные возможности PDM-систем охватывают следующие основные направления:
§ управление хранением данных и документами
§ управление потоками работ и процессами
§ управление структурой продукта
§ автоматизация генерации выборок и отчетов
§ механизм авторизации
С помощью PDM-систем осуществляется отслеживание больших массивов данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий. Такие данные, относящиеся к одному изделию и организованные PDM-системой, называются цифровым макетом. PDM-системы интегрируют информацию любых форматов и типов, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде (при этом структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства). PDM-системы работают не только с текстовыми документами, но и с геометрическими моделями и данными, необходимыми для функционирования автоматических линий, станков с ЧПУ и др., причём доступ к таким данным осуществляется непосредственно из PDM-системы.
С помощью PDM-систем можно создавать отчеты о конфигурации выпускаемых систем, маршрутах прохождения изделий, частях или деталях, а также составлять списки материалов. Все эти документы при необходимости могут отображаться на экране монитора производственной или конструкторской системы из одной и той же БД. Одной из целей PDM-систем и является обеспечение возможности групповой работы над проектом, то есть, просмотра в реальном времени и совместного использования фрагментов общих информационных ресурсов предприятия.
ЗападныеPLM/PDM-системы: Windchill, IFS Applications, SmarTeam, Teamcenter, IDPM CADISON PDM, ENOVIA, SolidWorks Enterprise PDM, Aras Innovator, Oracle PLM.
Российскиеаналоги:1СИнтегратор, Союз-PLM, 1С:PDM Управлениеинженернымиданными, Lotsia PDM Plus, PDM Step Suite, SWR-PDM, T-FLEX DOCs 2010, TCS (программныйпродукт), TDMS, TechnologiCS, VOGBIT, ЛОЦМАН:PLM.
2.2.2.1 TeamcenterEngineering
Teamcenter - пакет масштабируемых программных решений для поддержки жизненного цикла изделий, созданный на основе открытой платформы PLM[62].Разработчиком данного программного пакета является SiemensPLMSoftware. Данное ПО является проприетарным, т.е. оно является частной собственностью авторов или правообладателей и не удовлетворяет критериям свободного ПО (наличияоткрытого программного кода недостаточно).ОС - Windows XP/Vista, HP-UX,AIX, Linux.
Решения Teamcenter предназначены для интенсификации создания разработок, ускорения вывода продукции на рынок, обеспечения соответствия управленческим и законодательным требованиям, оптимизации использования ресурсов предприятия и поддержки сотрудничества со смежниками.
Teamcenter можно использовать для создания единой базы данных, процессов и изделий, получаемых из различных систем. Уполномоченные сотрудники получают возможность использовать этот ресурс для оперативного доступа к информации, необходимой для выполнения поставленных задач. Система обеспечивает совместную работу в распределенной среде: с ее помощью удаленные группы специалистов компании устанавливают контакты, общаются и обмениваются информацией в режиме реального времени. Благодаря наличию открытого и функционального интерфейса можно интегрировать функции Teamcenter с уже имеющимися процессами[63]. Teamcenter основан на гибкой, четырехуровневой сервис-ориентированной архитектуре (SOA) и эффективно применяется как в малом бизнесе, так и крупнейшими мировыми компаниями. На базе Teamcenter были разработаны специализированные решения, адаптированные для различных отраслей - автомобильной, авиационной, космической и оборонной промышленности, высоких технологий и электроники, и др. Решения Teamcenter в области управленияжизненным циклом изделия для различных отраслей промышленности включают [64]:
§ Teamcenter Requirements (прежнее название SLATE, или System Level Automation Tool for Engineers) - Система управления техническими требованиями;
§ Teamcenter Project - Система управления проектами;
§ Teamcenter Engineering (ранее UGS IMAN) - Система управления инженерными данными;
§ Teamcenter Manufacturing - Система управления технологической подготовкой производства;
§ Teamcenter Visualization - Комплекс средств визуализации;
§ Teamcenter Community - Комплекс средств взаимодействия как внутри компании, так и с вовлечением партнеров и поставщиков;
§ Teamcenter Enterprise (бывшая система Metaphase) - Корпоративная информационная система;
§ Teamcenter Industry Solutions - Специальные готовые решения для различных областей промышленности;
§ Teamcenter Integrator - Архитектура, позволяющая объединить все решения в единую информационную среду.
Функциональные возможности:
§ Управление номенклатурой продукции, программами и проектами;
§ Управление процессом разработки;
§ Управление составом изделия (BOM);
§ Обеспечение соответствия нормативным требованиям;
§ Управление контентом и документооборотом;
§ Автоматизация работы с поставщиками;
§ Управление процессами проектирования электромеханических систем;
§ Управление производственными процессами;
§ Техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт (MRO);
§ Визуализация на протяжении жизненного цикла;
§ Отчетность и аналитика;
§ Совместная работа;
§ Работа с интеллектуальными ресурсами предприятия.
2.2.2.2 Windchill
Windchill -- это решение по управлению жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management -- PLM), специально разработанное для работы и автоматизации процессов управления данными об изделии через Интернет в распределенной среде проектирования [65]. Вне зависимости от того, нужна ли Вам возможность управления данными об изделиях, автоматизация процессов проектирования для соблюдения требований определенной отрасли или обеспечение поддержки для разработки продукции, -- только Windchill может предложить достаточную функциональность, необходимую для эффективной автоматизации процессов управления группами разработчиков.
Являясь частью интегрального решения компании PTC (Parametric Technology Corporation) по совместной разработке, изготовлению и сопровождению продукции (CPC, Collaborative Product Commerce), включая также автоматизацию информационных процессов, система Windchill стала одной из самых распространенных систем взаимодействия предприятий на базе CPC-технологии.
Семейство программных продуктов Windchill состоит из трех основных функциональных блоков:
Windchill PDMLink -- решение для обеспечения контроля над всеми производственными процессами и сопутствующей информацией об изделии на протяжении всего жизненного цикла.
Windchill MPMLink -- решение для управления проектированием технологических процессов на производстве.
Windchill ProjectLink -- решение для совместной работы коллектива разработчиков и управления проектом на основе единого жизненного цикла изделия.
Преимущества:
· Эффективная совместная работа сберегает время, затрачиваемое на разработку изделий;
· Благодаря автоматизации процессов и соблюдению корпоративных стандартов снижается количество ошибок;
· Предоставление данных о продукции инженерам и технологам, ответственным за ее производство, позволяет сократить брак и доработки;
· Инженеры могут быстро находить и контролировать многочисленные варианты контента, относящегося к цифровому продукту, что повышает эффективность;
· Все сведения об изделии размещаются в едином защищенном хранилище, благодаря чему устраняются ошибки, связанные с дублированием, неполнотой и ручным переносом данных;
· Уменьшается количество систем и баз данных, которые надо поддерживать и администрировать, что ведет к снижению совокупной стоимости владения и технологических рисков.
2.2.2.3 ENOVIA
Пакет ENOVIA, созданный компанией DassaultSystemes,входящей в состав IBM, представляет собой быстро внедряемое и экономичное решение по управлению данными об изделии для средних и малых предприятий, построенное на использовании принципа обмена информацией на основе BOM (Bill of Materials) - спецификаций, включающих в себя структуру изделия со всеми сопутствующими документами и ссылками[66]. Этот пакет отличается от аналогичных систем других разработчиков наличием полноценной интеграции со всеми наиболее известными и используемыми сегодня в мировой практике CAD-системами, простотой в освоении и быстрой отдачей инвестиций после внедрения. Все продукты ENOVIA образуют несколько доменов.
Домен ENOVIA Enterprise Services содержит продукты для создания единой интеграционной платформы предприятия, которая связывает между собой все имеющиеся на предприятии приложения, включая ERP, CRM, SCM системы Gateway), позволяет работать с распределенной базой данных удаленных филиалов (Multi-site), дает возможность интегрировать с любыми программными средствами автоматизации предприятия (Development Suite) и поддерживать функционирование инфраструктуры единого информационного пространства (Foundation).
Домен ENOVIAUser Services содержит продукты, позволяющие отдельному пользователю участвовать в общем процессе преобразования и продвижения информации об изделии между участниками проекта. В эту группу входят продукты BOM, Workflow, а также многочисленные модули интеграции ENOVIA с различными CAD-системами (AutoCAD, Solidworks, Sold Edge, Inventor, Microstations, CATIA, Pro/E и др.).
Домен ENOVIACollaboration Dashboards содержит продукты, формирующие рабочий стол пользователя для управления жизненным циклом изделия в разных условиях взаимодействия. Продукт Editor является основным средством доступа внутренних пользователей предприятия к корпоративным данным об изделии с возможностью их редактирования и просмотра. Продукт Web Editor обеспечивает работу удаленных пользователей предприятия с базой данных изделия при помощи сетей Интернет или Интранет в режиме редактирования. Аналогичную задачу удаленного доступа к данным изделия позволяет решать продукт Navigator, но без возможности их редактирования (режим «только чтение»). Наконец, продукт Community Workspace позволяет организовать Интернет-портал для доступа к базе данных изделия пользователей расширенного предприятия, включая клиентов и поставщиков.
Домен ENOVIABusiness Solutions содержит продукты, позволяющие использовать данные об изделии, хранящиеся в корпоративной базе данных, для управления общими бизнес процессами предприятия. Так, продукт Program Management обеспечивает удобную интеграцию данных изделия в приложение MS Project для управлением бизнес процессами предприятия, а продукт FDA Compliance представляет собой законченное бизнес решение по управлению данными изделий, предназначенное специально для отрасли фармацевтического и микробиологического оборудования.
2.2.2.4 ArasInnovator
Aras Innovator -- пакет масштабируемых программных решений для предприятий для управления жизненным циклом изделий, созданный на основе открытой платформы PLM [67]. По данным Aras Corporation на февраль 2010 г. было установлено более 20 000 копий пакета ПО Aras Innovator в 79 странах мира.
В августе 2001 г. была выпущена первая версия приложения для предприятий Aras Innovator с поддержкой различных технологий и платформ, распространяемая на условиях традиционной собственнической лицензии. В ответ на растущий спрос на программное обеспечение для предприятий, распространяемое на условиях открытого кода, в январе 2007 г. компанией Aras Corporation было объявлено о доступности решений для платформы Aras Innovator как свободного программного обеспечения.
Пакет ПО для предприятий Aras Innovator помогает компаниям из различных отраслей промышленности -- автомобильной, авиационной, оборонной, высоких технологий, медицинского оборудования и др. -- создавать новую качественную продукцию быстрее и дешевле, обеспечивать соответствие законодательству и стандартам, контролировать риски, повышать эффективность взаимодействия с клиентами и поставщиками.
Решения Aras Innovator представляют собой открытую сервис-ориентированную (SOA) клиент-серверную архитектуру, обеспечивающую простой и безопасный доступ из любой точки мира к центральной базе данных и хранилищу со всеми объектами, процессами и потоками работ. Поддержка локализации позволяет удаленным группам и партнерам использовать приложение на своем родном языке.
Пакет ПО для предприятий по управлению жизненным циклом Aras Innovator включает в себя следующие основные решения:
§ Управление программой;
§ Разработка продукта;
§ Планирование качества.
Функциональные возможности платформы:
§ гибкая сервис-ориентированная (SOA) архитектура с поддержкой стандартных протоколов XML и SOAP, обеспечивающая интеграцию с другими информационными системами;
§ масштабируемая клиент-серверная архитектура;
§ строгий контроль за доступом к данным, реализованный с использованием учетных записей пользователей и ролей;
§ гибкая настройка прав доступа как на уровне учетных записей, так и на уровне объектов и состояний жизненного цикла;
§ гибкая настройка ведения истории изменений как на уровне объектов, так и на уровне отдельных свойств объектов;
§ простое и эффективное управление жизненными циклами;
§ полнофункциональная поддержка бизнес-процессов (workflow): назначение ответственных, делегирование задач, выполнение этапов в автоматическом режиме, оповещение участников с помощью электронной рассылки, контроль за принятием решений;
§ управление документооборотом;
§ интеграция с SharePoint.
2.2.2.5 Лоцман: PLM
Система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия ЛОЦМАН:PLM от компании «Аскон» обеспечивает [68]:
· централизованное хранение и управление технической документацией на изделие;
· управление информацией о структуре, вариантах конфигурации изделий и входимости компонентов в различные изделия;
· управление процессом разработки изделия;
· интеграцию компонентов Комплекса - САПР, САПР ТП, корпоративных справочников.
Основные преимущества системы ЛОЦМАН:PLM:
· Высокая масштабируемость и отказоустойчивость. Высокопроизводительная и устойчивая работа при одновременном подключении большого количества пользователей.
· Надежная защита данных. Хранение всего комплекса информации на защищенных серверах с разграничением прав доступа к каждому конкретному объекту (документу).
· Поддержка версий объектов и документов.
· Возможность работы с базами данных Microsoft SQL Server и Oracle.
· Возможность хранения документов как внутри базы данных, так и в файловой системе.
· Тесная интеграция с едиными справочными базами данных, использование информации о материалах и сортаментах, стандартных изделиях и т.д.
· Интеграция с внешними приложениями для редактирования не только документов, но и непосредственно PDM/PLM-информации.
· Импорт (наследование) данных различных форматов практически из всех существующих СУБД.
· Возможность интеграции с большинством MRP/ERP-систем, представленных на рынке.
· Наличие семейства независимых программных решений для различных отраслей промышленности.
· Открытый интерфейс для подключения сертифицированных средств ЭЦП.
· Широкие возможности функционального расширения. Система предоставляет большой набор функций API, позволяющих специалистам предприятий самим создавать дополнительные программные модули, расширяющие возможности системы.
· Учет конструкторско-технологической, проектной и организационно-распорядительной документации в рамках единого интерфейса.
· Удобное представление данных.
· Система основана на стандартах ISO 10303 (STEP).
В состав системы входят следующие модули.
ЛОЦМАН Конфигуратор. Модуль настройки баз данных системы ЛОЦМАН:PLM. Предназначен для создания и редактирования списка типов объектов и документов, которые будет хранить и обрабатывать система, и определения их свойств и связей. Свойства метаданных и установки, сделанные в модуле конфигурации, определяют структуру данных, которые будут храниться в БД.
ЛОЦМАН Конфигуратор обеспечивает возможность полного или частичного импорта/экспорта метаданных из одной базы в другую, а также обмен метаданными между базой данных и файлом специального формата.
ЛОЦМАН Клиент. Центральный рабочий модуль системы. Позволяет множеству пользователей одновременно работать с базами данных различного содержания.
Клиентское приложение имеет функционал, предназначенный для внесения изменений в конструкторскую и технологическую документацию в соответствии с ГОСТ 2.503.90. Изменения могут касаться как содержания документов, так и состава и свойств объектов.
Настраиваемый интерфейс дает возможность формирования и сохранения типовых и пользовательских компоновок рабочего пространства главного окна ЛОЦМАН Клиент.
Встроенный модуль формирования отчетов. Предназначен для формирования отчетов об объектах базы данных. Позволяет получить из базы любую информацию об объектах. С его помощью можно выбрать объекты, удовлетворяющие заданным условиям, и показать их связи, атрибуты, состояния, документы. Выбор может осуществляться в рамках базы, отдельного объекта, набора объектов.
Отчеты могут быть сформированы посредством:
· визуального дизайнера отчетов FastReport;
· Visual Basic for Applications набазе SQL-запроса.
Готовый отчет может быть распечатан или сохранен в виде файлов различного формата.
2.2.2.6 LotsiaPDMPartY
Система PDM PartY позволяет решать весь спектр проблем, связанных с поддержкой жизненного цикла изделия (рисунок 2.4).
Автоматизированная система PartY полностью соответствует требованиям ЕСКД и отличается хорошей масштабируемостью и производительностью. Используя для хранения и поиска информации СУБД типа SQL Server (Sybase SQL Anywhere, Sybase Adaptive Server, MS SQL Server, Oracle), PartY позволяет работать в территориально-распределенном режиме, строить различные отчеты и связывать документы с изделиями.
Отличительной особенностью системы является настройка на специфику предприятия с использованием правил проведения проектных процедур. Автоматизированная система PartY может быть интегрирована как с DOCS Open, так и с другими системами как масштаба предприятия, так и масштаба подразделения. Возможна также автономная работа PartY в качестве системы PDM предприятия.
PartY PLUS, являющаяся развитием системы PartY, объединяет в себе возможности системы PDM, электронного архива и Workflow-системы (автоматизации документооборота и управления бизнес-процессами).
Система PartY изначально ориентирована на соответствие требованиям отечественных (ЕСКД, ЕСТД и др.) и зарубежных (ISO'9000, STEP) стандартов.
Система PartY позволяет создавать для существующих изделий варианты как на этапе разработки, так и на этапе исполнения, в соответствии с требованиями ЕСКД и стандартами предприятия.
Проект может быть в любое время переведен на вариантное проектирование; при этом каждый из вариантов впоследствии может быть принят в качестве основного.
Все варианты, использовавшиеся на этапе разработки проекта, хранятся в системе, и к ним возможно обращение в любой момент времени, даже после завершения разработки проекта.
PartY хранит всю информацию о структуре проекта и атрибутах входящих в него объектов. Можно просмотреть историю проекта на любую дату и время.
В соответствии с требованиями стандартов серии ISO'9000 в PartY также ведется полный аудит всех действий пользователей при работе с системой. Для любого объекта и атрибута возможен просмотр истории изменений его значений.
Уникальной функцией системы PartY является использование бизнес-правил для формализации процессов работы с информацией об изделии. Бизнес-правила позволяют настроить логику работы системы под специфику предприятия и автоматизировать выполнение таких задач, как проведение изменений, продвижение изделия в процессе его проектирования, производства и т.д. Также бизнес-правила позволяют блокировать ошибочные действия пользователя и задавать условия работы с проектом в зависимости от статуса разработки и других причин.
PartY позволяет руководству получать в реальном времени отчеты о состоянии работ по проекту: о соблюдении сроков разработки, графике плановых работ и т.п.
Отчеты могут настраиваться непосредственно сотрудниками предприятия без программирования. Возможен экспорт полученных отчетов в стандартные офисные приложения (Microsoft Word, Microsoft Excel), в том числе на предварительно созданные шаблоны бланков, для дальнейшей обработки их вне системыPDM или для сохранения в виде файлов.
Система PartY успешно используется на предприятиях машиностроения, приборостроения и микроэлектроники, в авиационно-космической и нефтегазовой отрасли, а также в проектных и коммерческих организациях.
По желанию заказчика и в соответствии с его потребностями производятся доработки системы.
Характерным примером использования системы управления информацией об изделии PartY является прикладное решение по электронной паспортизации оборудования, внедренное на ряде предприятий нефтедобычи и нефтепереработки.
Программы PartY и PartY PLUS предлагают пользователям максимальную простоту в освоении и сопровождении, а также оптимальную ценовую политику, поскольку являются российскими разработками.
2.2.3 Системы создания ИЭТР
Системы создания ИЭТР (IETM) (IETM -- Interactive Electronic Technical Manual, ИЭТР -- интерактивные электронные технические руководства) -- организационно-технические системы, предназначенные для автоматизированной подготовки сопроводительной документации на сложные технические изделия в электронном виде. Сами ИЭТР могут содержать текстовые, графические, аудио и видео данные.
В зависимости от функциональности эксплуатационной документации ИЭТР делится на несколько классов:
§ Индексированные цифровые изображения документов;
§ Линейно-структурированные электронные технические публикации (IETP-L);
§ Иерархически-структурированные электронные технические публикации (IETP-D);
§ Интегрированные электронные технические публикации (IETP-I);
§ WEB-ориентированные технические публикации (IETP-X).
2.2.3.1 Arbortext
Arbortext -- уникальное семейство продуктов позволяющих построить решения для автоматизации процесса создания технической документации и интерактивных технических руководств (ИЭТР)[69].
Автоматизированная система создания и сопровождения публикациhttp://www.irisoft.ru/why_arbortext.htmlй на базе продуктов семейства Arbortext обеспечивает весь жизненный цикл публикации от создания до дальнейшего распространения. Ее использование позволяет компании достичь:
· Сокращение сроков и стоимости подготовки и выпуска документации;
· Сокращение издержек на перевод документации на различные языки;
· Соответствие требованиям международных и российских стандартов;
· Уменьшение доли возможных ошибок и влияния «человеческого фактора»;
· Быстрое разворачивание и внедрение системы;
· Повышение качества разрабатываемой документации.
Технические иллюстрации - специфический вид графической информации, необходимый для выпуска высококачественной технической документации. Благодаря использованию технических иллюстраций достигается:
· Быстрое, ясное представление разнообразной информации о производимых изделиях, что особенно необходимо в ситуациях и процессах эксплуатации, ремонта и обслуживания изделия.
· Воспроизведение только значимых деталей, узлов и агрегатов. Незначимые в конкретных ситуациях и процессах детали, узлы и агрегаты не изображаются и не затрудняют восприятие технической иллюстрации.
· Использование перспективных изометрических видов и проекций деталей, узлов и агрегатов, применение специальных графических приёмов: разнесенных («взрывных») видов, врезок, силуэтных линий различной толщины, удаление скрытых линий - всё это существенно улучшает восприятие информации, заключённой в технической иллюстрации.
Семейство Arbortext IsoDraw в настоящее время состоит из следующих продуктов:
· Arbortext IsoDraw Foundation
· Arbortext IsoDraw CADprocess
· Arbortext IsoView
Продукт семейства Arbortext IsoDraw Foundation - это оптимизированное и сбалансированное решение от PTC, предназначенное для изготовления высококачественных технических иллюстраций. Технические иллюстрации используются в таких публикациях, как:
· Инструкции по сборке и эксплуатации;
· Каталоги деталей;
· Руководства по обслуживанию, ремонту, регламентным работам;
· Обучающая документация.
Если сравнивать технические иллюстрации с чертежами или с фотографиями, то основными отличительными чертами технических иллюстраций, как особого типа изобразительных объектов, являются:
· Простое и ясное представление различной информации о разработанном продукте, обычно показанном в ситуации, когда продукт уже используется, собирается или обслуживается;
· Возможность совмещения изображений узлов, агрегатов и деталей, а также приёмов работ по их обслуживанию и графических изображений сборочно-разборочных операций (действий);
· Отображение только значимых деталей и скрытие несущественных;
· Возможность использования различных графических приемов (перспективные виды, взрывные виды, удаление скрытых линий, разрезы, увеличенные фрагменты) выделение ключевых деталей иллюстрации.
Продукт семейства Arbortext IsoDraw CADprocess - это интегрированное решение от PTC, предназначенное для изготовления высококачественных технических иллюстраций при совместной работе технического иллюстратора и конструктора в единой индустриальной среде информационного взаимодействия PLM.
Arbortext IsoDraw CADprocess позволяет автоматически создавать двумерные иллюстрации из трехмерных моделей САПР с одновременной установкой ссылок на оригинальные файлы САПР. Теперь все изменения, произведенные в исходных моделях, автоматически регенерируются в иллюстрации.
В результате разработку иллюстраций можно начинать на ранних стадиях жизненного цикла изделия, что сокращает время разработки. Сам процесс отслеживания изменений в трёхмерной модели и отображение вносимых конструктором изменений в технической иллюстрации теперь выполняется автоматически за счёт связанности САПР и Arbortext IsoDraw CADprocess. При этом Arbortext IsoDraw CADprocess становится рабочим инструментом технического иллюстратора.
Продукт семейства Arbortext IsoView - многофункциональный просмотровщик технических иллюстраций, в том числе и анимированных. Применяется и как встраиваемый в MS Internet Explorer модуль просмотра технических иллюстраций, получаемых в Arbortext IsoDraw.
Продукты семейства Arbortext IsoDraw интегрируются с системой PLM от компании PTC Windchill и, таким образом, довершают функциональную полноту последнего. Рабочие места технических иллюстраторов становятся полноценными участниками рабочих процессов, управляемых подсистемой Workflow, а сам процесс создания технических иллюстраций становится объектом управления подсистемы Windchill PDMLink и Windchill ProjectLink. Продукты IsoDraw в линейке продуктов, разрабатываемых и поставляемых компанией РТС, входят в семейство программных решений Arbortext, полностью закрывающих потребности Динамических Публикаций.
2.2.3.2 3DVIAComposer
Компания Dassault Systemes, являясь ведущим разработчиком решений для сопровождения жизненного цикла изделий, в составе своего портфеля PLM-технологий предлагает пакет 3DVIA Composer -- универсальный инструмент, предназначенный для создания интерактивной технической документации на проектируемые изделия [70]. Он подходит для компаний любого размера. Благодаря удобной и функциональной системе разработки мультимедийного контента 3DVIA Composer автоматизирует процедуры сборки/разборки изделия, создания технических иллюстраций, интерактивных 3D-анимаций, маркетинговых материалов, каталогов продукции, обучающих руководств и т.д.
Отличительной особенностью 3DVIA Composer является то, что он полностью базируется на 3D-технологиях. Его удобный формат и открытая XML-архитектура позволяют широкому кругу пользователей, не имея специальных навыков работы в CAD-системах, создавать 2D- и 3D-презентационные материалы, используя цифровые модели проектируемых изделий. 3DVIA Composer успешно применяется в отделах продаж и маркетинга, сервисного обслуживания и обучения, в конструкторских и производственных подразделениях.
Подобные документы
Схемы взаимодействия между заказчиком и разработчиком программного обеспечения. Качество программного обеспечения и определение основных критериев его оценка на современном этапе, особенности управления на стадиях жизненного цикла, анализ достаточности.
презентация [114,7 K], добавлен 14.08.2013Жизненный цикл информационных систем. Процессы документирования и управления конфигурацией. Использование каскадного и спирального подходов к построению ИС. Их преимущества и недостатки. Процесс разработки программного обеспечения по каскадной схеме.
презентация [350,6 K], добавлен 09.11.2015Требования к технологии проектирования программного обеспечения (ПО). Состав и описание стадий полного жизненного цикла ПО. Классификация моделей жизненного цикла ПО, их особенности. Методологии разработки ПО, приёмы экстремальный программирование.
презентация [874,4 K], добавлен 19.09.2016Определения теории баз данных (БД). Элементы приложения информационных систем. Реляционные модели данных. Задача систем управления распределенными базами данных. Средства параллельной обработки запросов. Использование БД при проведении инвентаризации.
курсовая работа [518,9 K], добавлен 01.05.2015Обоснование необходимости систем управления базами данных на предприятиях. Особенности разработки программного обеспечения по управлению базой данных, обеспечивающего просмотр, редактирование, вставку записей базы данных, формирование запросов и отчетов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2010Разработка программного обеспечения, предназначенного для автоматизации деятельности туристической фирмы. Анализ и проектирование базы данных предметной области. Создание концептуальной, логической и физической моделей данных и программы их обработки.
курсовая работа [816,5 K], добавлен 05.02.2018Общая характеристика основных моделей жизненного цикла: каскадная, инкрементная, спиральная. Стадия как часть процесса создания программного обеспечения, ограниченная определенными временными рамками и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта.
презентация [159,1 K], добавлен 27.12.2013Разработка программного обеспечения для управления базой данных. Место задачи в системе автоматизации. Семантическое моделирование данных. Разработка программного обеспечения и базы данных. Расчет трудоемкости и себестоимости этапов проектирования.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 04.02.2016Создание базы данных в СУБД ACCESS для автоматизации работы служащих аэропорта, этапы проектирования реляционной БД. Построение инфологической модели ПО. Разработка средств обеспечения безопасности данных; функциональное назначение программного средства.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 25.06.2011Понятие и этапы жизненного цикла программного обеспечения как некоторых событий, которые происходят с системой компьютера в процессе ее создания, внедрения и сопровождения. Модели данного процесса: каскадная, спиральная, их отличительные особенности.
доклад [33,5 K], добавлен 06.04.2015
