Управление жизненным циклом изделия в области электротехники. PLM-решения для создания высокотехнологичных изделий
Алексей Гладких, руководитель проектов направления «Решения для производства кабельных сборок и жгутов»
GladkihAA@dipaul.ru
Концептуальный подход в области управления жизненным циклом изделия
PLM-управление жизненным циклом изделия
PLM-системы представляют собой комплексное решение, обеспечивающее, с одной стороны, интеграцию процессов и ресурсов, а с другой — данных и различных информационных систем. Такой подход позволяет с помощью набора решений поддерживать совместную разработку, менеджмент, обмен, распространение и использование информации об изделии и управлять ею на протяжении всего жизненного цикла — от концепции до утилизации.
На предприятиях, выполняющих наукоемкие проекты, характеризующиеся многономенклатурностью изделий и длительным циклом разработки, наиболее актуален вопрос организации совместной работы множества удаленных участников, взаимодействующих между собой в проекте по созданию изделия. Следовательно, необходимо обеспечить интеграцию, преемственность и совместное использование информации, порождаемой на всех этапах жизненного цикла изделия, то есть реализовать создание и поддержку единого информационного пространства.
Взаимодействие и совместная работа, нахождение в едином пространстве, сквозное параллельное проектирование и подготовка производства является самой сложной задачей при организации электронного проектирования сложного изделия. Причем, когда мы говорим о сквозном управлении, следует иметь в виду двунаправленное взаимодействие информационных потоков: от проектирования в производство и от производства в проектирование. Изменения проектной документации должны корректно отслеживаться в производстве и в свою очередь в электронном макете. Изготовитель должен точно знать, в какой конфигурации выполнено изделие, эта информация будет востребована на этапе обеспечения послепродажной поддержки и формирования актуальной для данного изделия интерактивной электронной эксплуатационной документации.
При создании сложных технических изделий предприятия стремятся к снижению сроков и себестоимости, повышению технологичности и безопасности — таковы основные задачи, стоящие перед разработчиком. Для их успешного решения требуется приложить немало усилий, которые влекут за собой реорганизацию процессов выпуска и технического обслуживания продукции с привлечением современных информационно-технических решений, внедрение новых технологий, использование автоматизированных систем на всех этапах разработки изделия, применение современного автоматического оборудования, развитие собственных технологий, повышение уровня компетенций в профильных областях, подготовку высококвалифицированных специалистов.
Тенденция роста рынка производства радиоэлектронного оборудования различного назначения заставляет решать важные задачи при разработке высокотехнологичных изделий, а именно задачи электромагнитной совместимости, массогабаритных характеристик. Применение композитных материалов приводит к применению новых подходов и новых технологий для снижения рисков возникновения сбоев и отказов в работе высокотехнологичного изделия.
В настоящее время сфера проектирования и разработки данных изделий становится все более сложной в связи с применением инновационных материалов, увеличением количества электронных устройств, использованием систем автоматизированного проектирования и управления — все это приводит к повышенным требованиям и максимальному улучшению показателей технологичности.
Использование средств систем автоматизированного проектирования, контроля и учета существенным образом понижает вышеуказанные риски и улучшает показатели технологичности изделий и максимально повышает конкурентоспособность производителей.
Управление жизненным циклом изделия в области электротехники
В области автоматизированных систем и современного оборудования компания «Диполь» совместно с компанией IGE+XAO предлагает инновационное решение, которое позволяет спроектировать, разработать и описать электрическую кабельную систему, систему автоматики, энергоснабжения, компоновки электрических панелей и шкафов любой сложности и провести интеграцию с современным оборудованием на производстве.
Создание такого рода систем — один из важнейших этапов проектирования и разработки сложных изделий. Именно поэтому внедрение данных систем является наиболее важным процессом в любой отрасли.
Предлагаемое решение позволяет управлять жизненным циклом электрических изделий на всех этапах, от проектирования до производства и ввода в эксплуатацию. На каждом этапе используются в том или ином виде решения, которые позволяют уже на ранних стадиях участвовать в проекте создания сложных изделий, на этапах проектирования проводить контроль, проверку и тестирование виртуальных объектов, участвовать в анализе по надежности и готовности. Все это можно реализовывать в едином информационном пространстве, предоставляющем возможность управлять, хранить, контролировать, повторно применять вновь созданные данные. Управлять конфигурациями, вариантами и изменениями. Вести совместную работу, формировать и использовать каталоги и справочники.
При разработке сложных систем электроснабжения предлагаемое решение может найти применение в таких отраслях, как авиация, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, приборостроение, автоматика, радиоэлектроника и т. д.
Компания IGE+XAO предлагает на российском рынке специализированное автоматизированное программное решение для проектирования в области электротехники и автоматики. Это решение содержит целую линейку программных модулей и конфигураций, чья основная задача — создание логики электротехнического проекта. Предлагаемое решение используется на разных стадиях разработки высокотехнологичных продуктов и обеспечивает сквозной цикл от проектирования до производства конечного изделия.
Система позволяет:
• Организовать совместную работу специалистов;
• Конфигурировать различные версии;
• Управлять конфликтами;
• Работать с изменениями;
• Настраивать различные параметры и методы проектирования;
• Формировать конструкторско-технологическую документацию на кабельную сеть согласно ЕСКД;
• Управлять перекрестными ссылками в режиме реального времени;
• Использовать встроенные механизмы контроля и проверок на электромагнитную совместимость, заполненность электрического оборудования, проверка на наличие короткого замыкания в сети и т. д.;
• Работать с пополняемым и обновляемым электронным каталогом оборудования;
• Использовать отдельную электрическую базу данных оборудования с информацией о поставщиках, серийных номерах и различных электрических параметрах;
• Использовать готовую базу символов и создание собственных в соответствии с различными международными стандартами;
• Работать со встроенными шаблонами и создавать собственные;
• Компоновать электрические панели и щиты;
• Проектировать ПЛК-контроллеры с возможностью автоматической генерации карт ввода/вывода;
• Автоматически присваивать обозначения различным элементам схемы;
• Автоматически формировать различные спецификации и стандартные отчеты с использованием собственных шаблонов;
• Осуществлять автоматическую трассировку сигналов в жгутах;
• Осуществлять автоматический расчет длин проводов, масс и диаметров ветвей;
• Автоматически назначать и управлять проводами;
• Использовать импорт/экспорт данных в другие автоматизированные системы;
• Производить экспорт данных в различные растровые форматы;
• Реализовывать экспорт данных в XML для передачи данных из электрического проекта в различные типы системы;
• Взаимодействовать и осуществлять передачу данных на производственное оборудование;
• Управлять базой данных проекта на MS Access, Oracle, SQL server;
• Осуществлять 100%-ную поддержку Unicode;
• Поддерживать многоязычность электрических схем;
• Использовать различные скрипты для расширения базового функционала.
Компания IGE+XAO предлагает на российском рынке специализированное автоматизированное программное решение для проектирования в области электротехники и автоматики.
Предлагаемое решение включает ряд комплексных и отраслевых решений:
• SEE Electrical PLM;
• SEE Electrical;
• SEE Electrical Expert;
• SEE System Design;
• SEE Electrical Building;
• SEE Project Manager;
• SEE Compodata;
• PROSYST.
SEE Electrical PLM
Является комплексным решением, отвечающим современным требованиям сложного процесса проектирования и разработки, которое позволяет с помощью набора специализированных решений работать в едином информационном пространстве, поддерживать совместное проектирование и разработку изделия, осуществлять контроль и управление информацией об электрическом изделии, управлять конфигурациями сборки жгутов, организовать параллельное проектирование, настраивать бизнес-процессы, работать с изменениями и учитывать версионность, контролировать доступ и обмениваться данными с другими типами учетных систем и оборудованием.
SEE Electrical PLM содержит следующий набор конфигураций и модулей:
SEE Electrical Expert — специализированная электрическая система, позволяющая проектировать функциональные и электрические принципиальные схемы, разрабатывать электрические кабельные системы, системы автоматики и системы энергоснабжения, а также компоновать электрические панели и шкафы и прочие системы.
SEE Project Manager — основной модуль, направленный на решение задач, связанных с управлением электрическими проектами с SEE-приложениями. Он также позволит разделить данные проекта между пользователями и включает управление сведениями об изделии, учитывая его структуру. Спроектированный специально для совместной работы, он идеально подходит как для малого, так и для среднего и крупного бизнеса.
SEE Electrical Harness — редактор электрических схем с расширенными возможностями и легким для восприятия интерфейсом, который позволяет управлять всеми видами схем, формировать спецификации и имеет встроенные механизмы интеграции с системой трехмерного проектирования CATIA и PDM-системой SmarTeam. Конфигурация Harness Package специально предназначена для проектирования электрических жгутов и содержит различный набор инструментов для работы специалистов.
SEE Electrical Equipment Definition позволяет формировать и осуществлять контроль базы данных электрического оборудования, работа которого особенно важна на первых этапах общего процесса проектирования. Определение ограничительного перечня используемого оборудования реализуется с помощью данного модуля.
SEE Device Manager — модуль позволяет выбрать блоки оборудования, разъемы и клеммники, создать и управлять конфигурациями оборудования и сигналами.
SEE Connective Devices — предназначен для управления подключаемым устройством с учетом конфигурации изделий.
SEE Topology — предоставляет возможность интерактивного проектирования и моделирования логической прокладки и связки проводов. SEE Topology позволяет описать и смоделировать системы прокладки кабелей и жгутов с помощью встроенного процесса интеграции с системами трехмерного моделирования электрического монтажа.
SEE Generative View — модуль, посредством которого формируют схемы электрических соединений, собирая информацию из базы данных и используя данные о жгуте, созданном в SEE Topology. Затем все чертежи и схемы формируются в SEE Electrical Expert.
SEE Harness Manager – с его помощью получают данные в виде определенных расчетов (массы, диаметра, стоимости и т. п.) о спроектированных изделиях в электрической базе данных и проводят сравнительный анализ исполнения.
SEE Electrical Harness manufacturing — предназначен для разработки плаза жгута, калькуляции стоимости изделия, выбора инструмента в процессе сборки и оперативного контроля, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции,
Ведение проектной деятельности в среде SEE Electrical PLM способно повысить качество, сократить сроки проектирования и разработки выпускаемого изделия, снизить трудозатраты, а также использование многообразных форматов данных.
SEE Electrical
Система предназначена для проектирования электрических принципиальных и монтажных схем, электрических систем, систем автоматики, компоновки электрических панелей и шкафов. Включает следующий набор конфигураций и опциональных модулей:SEE Electrical BASIC – базовый уровень;
SEE Electrical STANDARD – стандартный уровень;
SEE Electrical ADVANCED – расширенный уровень.
SEE Electrical Expert
Предлагаемое решение способно эффективно решать задачи, связанные с проектированием электрических жгутов кабельной сети за счет обеспечения совместимости между электрическими схемами. Позволяет автоматически провести трассировку проводов с учетом электромагнитной совместимости, а также предоставляет автоматические расчеты по длинам проводов в жгутах, определению масс и диаметров ветвей жгутов. Имеет двунаправленный интерфейс с системой CATIA V5, взаимодействует с другими системами трехмерного моделирования, в том числе содержит интеграционные модули, позволяющие вести работу в различных системах класса PDM. SEE Electrical Expert дает возможность пользователю создавать собственное рабочее окружение в соответствии с различными нормами и стандартами, используемыми во многих отраслях, — авиации, автомобилестроении, космонавтике, железнодорожном транспорте, кораблестроении, промышленном производстве и т. д. Решение содержит библиотеку символов более 4000 компонентов, разработанных под международные стандарты. Обеспечивает полную подготовку конструкторской и технической документации согласно ЕСКД и ЕСТД.Система имеет следующие возможности:
• • Автоматическая обрезка проводов;
• • Автоматическое присвоение обозначения различным компонентам схемы;
• • Управление большими проектами с разнообразными структурами в режиме реального времени;
• • Автоматическое добавление соединителей;
• • Автоматическое нумерование контактов соединителя;
• • Управление контактами для разных типов соединителей, перестановка, резервирование контактов;
• • Отслеживание в режиме реального времени ошибок на дублирование контактов, ошибок на превышение числа контактов в разъеме и прочее;
• • Управление структурой соединителя (кожух соединителя, контакты и т. п.);
• • Управление в режиме реального времени сигналами кабельной сети;
• • Управление нумерацией, цветом, калибром проводов и кабелей;
• • Управление типом кабелей (экранированный, витая пара, коаксиал и т. п.);
• • Автоматическое формирование: перечня используемого оборудования, спецификаций, таблиц соединений и прочего.
SEE Project Manager
Данное решение позволяет управлять проектами и вести поиск и совместную работу с ними, описывать требования к разрабатываемой системе. С помощью SEE Project Manager можно разделить данные проекта между пользователями и включает возможность управлять данными об изделии, учитывая его структуру. Специально создано для совместной работы.
SEE System Design
Помогает инженерам быстро проектировать и создавать схемы обвязки и КИПа, строить функциональные диаграммы систем вентиляции и кондиционирования. Преимущественно представляет интерес при проектировании промышленных объектов и их обслуживании.
SEE Electrical Building
Позволяет создавать или импортировать архитектурный план для создания схемы электрических установок и прокладки проводов, строить однопроводные и многопроводные сети, составлять планы помещений, смету материалов и компонентов, осуществлять расчет стоимости работ. Данное решение предназначено для использования в промышленной отрасли капитального строительства.
SEE Compodata
Предназначен для формирования электронного каталога объектов (компонентов или оборудования) и специализированных хранилищ данных. Возможен вариант взаимодействия с внешними приложениями. Предлагаемое решение позволяет производить поиск данных на основе соответствующих определений репозитория.
PROSYST
Предлагает совершенные и простые решения в области симуляции процессов, создания виртуальных объектов для проведения тестирования и контроля перед вводом в эксплуатацию, а также диагностики, записи и анализа работы систем управления.Компания «Диполь» является признанным экспертом в технологии производства электроники и электротехнических изделий. В области компетенций «Диполя» находятся такие направления, как внедрение и адаптация передовых технологий в области радиоэлектронного комплекса, технологичные решения для производства, решения для конструкторской и технологической подготовки производства, проведение образовательных и обучающих курсов для специалистов электронной промышленности и многое другое.
Специалисты компании реализуют высокотехнологичные проекты реконструкции и модернизации предприятий, производящих электронные изделия для различных отраслей промышленности, участвуют в сложных комплексных проектах в области автоматизации производственных площадок, конструкторских бюро, предприятий, концернов и холдингов.
Использование решений, рассмотренных в этой статье, позволит производителю осуществлять поиск ошибок на ранних стадиях разработки и проектирование в едином информационном пространстве, вести совместную работу территориально распределенных подразделений, управлять, хранить, контролировать, повторно использовать вновь созданные данные, управлять конфигурациями, вариантами и изменениями, использовать технологичный метод сквозного параллельного проектирования и подготовки производства, увязывать проектные данные с технологическими управляющими системами на производстве, проводить на этапах проектирования и производства контроль, проверку и тестирование виртуальных объектов, участвовать в анализе по надежности и готовности. Это значительно уменьшит время на проектирование, сопровождение и изготовление изделия и даст возможность сократить сроки выпуска конструкторской документации, себестоимость изготовления изделия и стоимость устранения ошибки.
