автореферат диссертации по инженерной геометрии и компьютерной графике, 05.01.01, диссертация на тему:Интеграция электронных геометрографических и текстовых данных об изделии на этапе подготовки производства

На правах рукописи

ЛОКШИН Сергей Маркович р ¡- £ ^

2 « №

Интеграция электронных геометрографических и текстовых

данных об изделии на этапе подготовки производства

Автореферат диссертации 1а соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.01.01 Прикладная геометрия и инженерная графика

На правах рукописи

ЛОКШИН Сергей Маркович

Интеграция электронных геометрографических и текстовых

данных об изделии на этапе подготовки производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.01.01 Прикладная геометрия и инженерная графика

Работа выполнена в Нижегородском государственном архитектурно-строительном университете и ОАО «Горьковский автомобильный завод»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Ротков С.И. Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Фролов Е.Б.

- кандидат технических наук Широкий Г.Б.

Ведущая организация - Нижегородский государственный технический университет (г. Нижний Новгород)

Защита состоится 19 апреля 2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 064.09.03 в Нижегородском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 603600, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65, ауд. 5-202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ННГАСУ.

Отзывы на автореферат присылать по указанному адресу в 2-экземплярах с гербовой печатью.

Автореферат разослан 10 марта 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 064.09.03,

К.Т.Н., доц.

В. И. Дергунов

Актуальность.

Эволюционный путь развития информационных технологий машиностроительного производства долгое время шел по пути создания и внедрения отдельных мощных подсистем, повышающих эффективность функционирующих бизнес-процессов жизненно важных для современного предприятия направлений деятельности и связанных с ними моделей и документов. Среди них следует отметить прежде всего маркетинг, управление сбытом, управление финансами, управление закупками, материальными ресурсами и складами, управление производством, в т.ч. календарное планирование, формирование производственных заданий и диспетчирование, бухгалтерский учет, управление подготовкой производства. В свою очередь, подготовка производства включает следующие основные направления: инжиниринг (т.е. поиск и обоснование технических решений), конструирование, технологическое проектирование, материально-техническое обеспечение и т.д., причем бизнес-процессы каждого из этих направлений включают собственные компоненты планирования, диспетчирования и управления ресурсами.

Информационная компонента и компьютерное управление бизнес-процессами по каждому из перечисленных направлений представляет комплекс сложнейших для реализации задач, требующих больших интеллектуальных, трудовых и материальных затрат.

Если же обратиться к подготовке производства, то здесь картина следующая: с одной стороны, создаются и внедряются международные и государственные стандарты, цель которых - унифицировать структуру данных изделия и бизнес- процессов, описывающих как объекты производства, так и процессы подготовки их производства и всего жизненного цикла. Кроме того, созданы интерфейсные форматы обмена данными (геометрическими, состава изделий, технологическими и т.д.) между различными системами автоматизированного проектирования, геометрического моделирования и разработки технологических процессов, lacTb из которых передает только 2-d геометрическую информацию- DXF, гасть - достаточно полную 2-d и 3-d геометрическую информацию об )бъекте (изделии) - IGES, VDA, а более современные форматы -еометрическую, технологическую информацию, данные по составу и всему кизненному циклу изделия - STEP. Если стандарты обмена графической шформацией прошли более чем 20-летний путь развития (CORE, GKS, GES, SET, VDA, ESPRIT), то стандарты на структуру и состав изделия в састоящее время только формируются, и STEP - одна из первых попыток в той области.

Для развития современного машиностроительного предприятия важна проблема создания изначально интегрированной системы управления электронными данными об изделии на различных этапах и в различных автоматизированных системах подготовки производства, а также в течении всего жизненного цикла от начала разработки до утилизации, поддержка потребителей и актуальности информации об изделии (CALS - технологий). Применение CALS - технологий устраняет необходимость создания интерфейсных форматов обмена данными между различными подсистемами, которые требуют дополнительных ресурсов, создают угрозу искажения и потери данных, затрудняют контроль за их актуальностью и целостностью.

Цель работы:

- Разработка теоретических основ и алгоритсмов для систем автоматизированного проектирования спецификаций, управления составами изделий, электронными архивами конструкгорско-технологической геометро- графической и текстовой документации как части общей интегрированной системы управления электронными данными об изделии.

Анализ совместимости российских и международных стандартов по требованиям к структуре и содержанию конструкгорско-технологической документации и разработка рекомендаций по их совместному использованию при создании интегрированных систем моделирования, проектирования и производства изделий на базе CALS.

Внедрение систем автоматизированного проектирования спецификаций, управления составами изделий, электронными архивами на машиностроительных предприятиях с единичным, серийным и массовым характером производства путем интеграции электронных геометро-графических и текстовых данных об изделии с применением объектно-ориентированных методов построения баз данных и сетевых технологий, предусматривающее информационную поддержку исполнений изделий и документов.

Научная новизна состоит в:

- Разработанном подходе к представлению данных о геометрии и структуре состава изделия на базе государственных стандартов ЕСКД и современных международных стандартов обеспечения жизненного цикла изделия с использованием моделей ориентированных графов.

Алгоритме разузлования структурной модели объекта, обеспечивающем формирование и поддержание актуального состояния структуры изделия и пакета рабочей и эксплуатационной чертежно-

конструкторской документации на изделие, а также комплекта необходимых конструкторских и технологических ведомостей.

- Разработанных методах управления данными и программных комплексах по проектированию спецификаций, ведению составов изделий и конструкторских архивов документации, которые внедрены и успешно эксплуатируются на ряде машиностроительных заводах в качестве базовой CAD/CAM системы под управлением операционных систем DOS, WindowsNT и NetWare.

- Разработанных схемах маршрутизации конструкторско-технологической документации в условиях единичного и массового производства и программном обеспечении, реализующем эту маршрутизацию.

Практическая ценность исследования, проведенного в рамках фундаментальной НИР "Разработка теоретических основ, алгоритмов и программ геометрии и графики для параллельных технологий проектирования" (ГР № 01970004538) и прикладной НИР "Разработка и внедрение в производство автоматизированной системы проектирования ;пецификаций, ведения состава изделия и архива спецификаций" (тема ОАО ТАЗ" № 224-03-05), заключается в:

Созданных программно - технических и организационных комплексах автоматизированного проектирования спецификаций, ведения составов изделий и архива спецификаций.

Разработанной системе формирования и ведения геометро- графической и тектовой документации, интегрированной с архивом спецификаций, гак часть' корпоративных территориально распределенных электронных архивов ОАО «ГАЗ».

Разработанных методах и программах интеграции данных об изделии на этапах технологической и материально-технической подготовки производства.

Результаты разработки внедрены в промышленную эксплуатацию в танкостроительном производстве и других подразделениях ОАО "ГАЗ" для циничного и мелкосерийного производства технологического оборудования, конструкторско-экспериментальном отделе ОАО "Павловский Автобус" для рупносерийного производства автобусов, в конструкторско-ехнологических подразделених ОАО "РУМО", Н.Новгород для серийного роизводства дизельных двигателей, газокомпрессоров и другого борудования.

На защиту выносится:

- алгоритмы и программы разузлования структурной модели объекта и ведения состава изделия

- математическая модель сложноструктурированного изделия на базе ориентированного графа

- обоснование выбранной структуры данных архива спецификаций и чертежно-графической информации

- схемы маршрутизации документов, проведения изменений и обработки групповых документов и исполнений изделия

- организационные схемы функционирования интегрированного производства, включающего полный цикл создания и все этапы жизненного цикла изделия для различных типов производства изделий машиностроения

- особенности реализации программных версий системы проектирования спецификаций, чертежно-графической и текстовой документации, ведения состава изделий и архивов спроектированных документов для различных типов производства, операционных систем и конфигураций компьютерных сетей

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на:

- Семинаре - совещании заведующих кафедр начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики вузов Центральной, Поволжской, Южной, Уральской, и Северо-Западной зон Российской Федерации в 1997 году

- На научно-практической конференции «Строительный комплекс -98»в ННГАСУ, Нижний Новгород, 1998 год

- На научных семинарах кафедры начертательной геометрии, машинной графики и основ САПР ННГАСУ в 1996, 1997, 1998 и 1999 годах.

- На международных выставках «Автоматизация 89», г. Москва, Красная Пресня, «Информатика 91», г. Москва, Красная Пресня, «Информатика 93», г. Москва, Красная Пресня.

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав заключения, списка используемых литературных источников, приложения Объем диссертации 120 стр. текста, 35 рис., 12 таблиц, 131 литературная ссылка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В главе 1 рассматриваются российские и международные стандарты и технологии, используемые для формирования документов, управления электронным документооборотом и интеграции данных об изделии на всех этапах жизненного цикла изделия.

В п. 1.1 основное внимание уделено CALS - технологии как основной информационной шине обмена данными и методологической платформе интеграции информационных моделей изделия на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ). Здесь рассмотрено, каким образом в рамках базовых стандартов CALS осуществляется унификация данных между различными автоматизированными системами, поддерживающими бизнес-процессы на различных этапах ЖЦ (рис. 1).

В п. 1.2 рассматривается главный компонент технологии CALS -стандарт STEP ISO 10303, который содержит универсальные средства описания данных о геометрии, составе изделия, его технологических, эксплуатационных характеристиках, методы подключения приложений, та тестирования на совместимость и т.д.

В п. 1.2.1 описана общая структура стандарта STEP, ядром которого является объектяо-ориептироваипый язык EXPRESS, позволяющий описывать информационные модели изделия. Существует два способа хранения EXPRESS-данных: в некоторой базе данных, работа с которой осуществляется через стандартный интерфейс доступа SDAI (standard data access interface) или в обменном текстовом файле со сложной системой перекрестных ссылок.

В п. 1.2.2 показаны способы обеспечения совместимости прикладных :истем со стандартом ISO 10303 STEP:

Прикладная система читает и генерирует обменные файлы STEP.

Прикладная система, используя для работы свою базу данных, тутем обращения к функциям SDAI обменивается информацией с базой данных STEP.

Прикладная система использует SDAI в качестве своей 5Строенной СУБД.

В п. 1.3 проведен анализ соответствия действующих российских ггандартов ЕСКД и ЕСТД идеологии STEP и CALS. ЕСКД предусматривает юддержку большинства этапов ЖЦ. ЕСТД в соответствии со своим газначением обеспечивает информационную поддержку этапов подготовки фоизводства (технологические процессы, закупки, планирование, ресурсы), io ЕСКД и ЕСТД не поддерживают такие важные этапы ЖЦ, как

маркетинг, собственно процесс производства, внедрение в эксплуатацию и вывод из эксплуатации.

И АСУ

Информационная кахжстр ал» нитыр ацнн данных САЬЯ

Рис. 1

В главе 2 рассматривается структура интегрированной информационной модели изделия машиностроения путем объединения данных документов и представлений, с помощью которых описывается геометрия, состав, свойства, технологические процессы изготовления и эксплуатации и т.д., используемые на всех этапах жизненного цикла изделия.

В п. 2.1 анализируется структура данных единичных и групповых конструкторских спецификаций (табл. 1) и соотношение спецификации с остальными графическими и текстовыми документами сборочной единицы

В качестве математической модели дерева состава изделия (дерева сборок) предлагается ориентированный конечный граф, который строится отдельно для состава изделия и для состава описывающих его документов. Граф состава изделия обладает следующими свойствами:

- В качестве вершин графа ......гп рассматриваются компоненты

изделия: Сборочные единицы, Комплекты, Комплексы, Детали, Стандартные изделия, Прочие изделия и Материалы

существует единственная вершина графа т.-из которой дуги только выходят, т. е. не существует дуг вида г-)) Эта вершина :оответствует головной сборке всего изделия и в дальнейшем будет яазываться головной или корневой. Следовательно, граф состава изделия галяется ориентированным деревом с одной корневой вершиной. Для такого графа существует следующая зависимость между количеством зершин п и количеством дуг т: т = п -1

Табл. I

Раздел Содержание раздела Данные по исполнениям

Основная надпись по ГОСТ 2.104-68 Обозначение; Наименование, Лист, Листов, Наименование (идентификатор) предприятия, Фамилии, подписи и даты подписания лиц, разработавших, проверивших и утвердивших документ, Данные по изменениям; Литера Литера и Код по исполнениям

Документация Формат, Обозначение; Наименование входящих документов Признак входимости документа в исполнение

Сборочные единицы Комплексы Детали Формат, Зона; Позиция; Обозначение; Наименование; Кол-во Кол-во по исполнениям

Стандартные изделия. Прочие изделия Материалы Позиция; Обозначение; Наименование; Документна поставку; Кол-во Кол-во по исполнениям

Комплекты Обозначение; Наименование; Кол-во Кол-во по исполнениям

- Висячими вершинами являются позиции разделов «Детали», «Стандартные изделия», «Прочие изделия» и «Материалы» всех входящих в изделие сборок, а связанными вершинами являются Сборочные единицы, Комплекты и Комплексы.

- Дугами этого графа являются отношения входимости «Деталь» («Стандартное изделие», «Прочее изделие» и «Материал») —» «Сборочная единица» («Комплект», «Комплекс») или «Сборочная единица» («Комплект») н> «Сборочная единица» («Комплект», «Комплекс»). Длина дуги определяется количеством, с которым соответствующая позиция входит в Сборочную единицу, Комплект или Комплекс.

- Особенностью этого графа является правило расчета длины пути, соединяющего головную вершину г^ с любой висячей вершиной г8:

Ч.-.в^Т»2!)* •* (гк>

т.е. суммарная входимость позиции в головное изделие равна произведение локальных входимостей всех сборок, вершины которых пренадлежат цепи входимости данной позиции. Это следует из принципа суперпозиции вложенных сборок.

Пример структуру дерева состава издедия показан ш рис. 3

Процесс формирования графа состава изделия без висячих вершин, т.е. содержащего только сборки, записанные в разделах «Сборочные

единицы», «Комплекты», «Комплексы», начиная с головной сборки предложено называть разузлованием.

Уровни входимости

о

Головная Вершина (сборка)

О

Промежуточная вершина (сборка)

Рис. 3

О •

Висячая вершина (деталь, еспецифицирован-ное изделие, материал)

Блок-схема алгоритма разузлования показана на рис. 4. Этот алгоритм предусматривает как построение графа состава изделия при первичном разузловании, так и модификацию существующего графа при изменении содержания одной или нескольких спецификаций на сборочные единицы, входящие в изделие. На основании этого графа состава изделия решается целый ряд задач всех этапов ЖЦ, вплоть до утилизации.

В п. 2.2 рассматривается представление геометрии деталей и сборочных единиц в виде каркасных, поверхностных, твердотельных и гибридных моделей. При рассмотрении твердотельных сборок отмечается, что граф сборки конструкции имеет структуру, близкую графу состава изделия (рис. 3). Здесь также висячими вершинами являются детали и неспецифицированные изделия. Семантика длин дуг здесь другая, поэтому при преобразовании дерева состава изделия в дерево сборки необходимо

выполнить процедуру нормирования, т. е. изменения количества вершин п и количества дуг т таким образом, чтобы длина всех дуг стала равна 1.

Рис. 4.

Далее рассмотрены трансляторы обмена данными между 3 -мерными системами геометрического моделирования (IGES, VDAFS, STEP) на примере пакетов геометрического моделирования Mechanical Desktop 2.0 и AutoCAD 14.01 фирмы AutoDesk.

В п. 2.3 рассмотрены форматы данных 2-мерных чертежей и других графических документов (схем, эскизов обработки и т.д.), которые могут быть получены из З-d математических моделей путем использования стандартных функций проецирования современных графических систем (CATIA, Pro-Engineer, Unigraphics Solutions, Cimatron, SolidWorks, AMD и др.) автоматического формирования видов и разрезов с установлением однонаправленной или двунаправленной ассоциативной связи между 3-мерной математической моделью и 2-мерными видами и разрезами или непосредственное их формирование в 2-мерных векторных графических редакторах (КОМПАС, T-Flex, AutoCAD и др.) или специальных приложениях. В качестве формата обмена рисунками между различными 2-мерными редакторами рассмотрен DXF.

П. 2.4 посвящен данным процессов обработки деталей на станках с ЧПУ. В интегрированных CAD/CAM системах (CATIA, Pro-Engineer, Unigraphics Solutions, Cimatron и др.) информация о ЧПУ- обработке может храниться как в тех лее файлах, что и основная математическая модель детали, так и в отдельных файлах ЧПУ. В обоих случаях подобные системы не обладают ассоциативными связями между моделью и данными ЧПУ, поэтому при изменениях в модели необходимо производить аналогичные изменения в данных ЧПУ.

В п. 2.5 рассмотрен комплекс технологических данных и документов на детали, сборочные единицы и на все изделие. Технологические данные связаны с данными конструкторских документов как в части состава изделий, так и в части описания геометрии, материалов, припусков, гребований к поверхности и т.д. Эти данные из конструкторских документов через механизмы наследования передаются в технологические документы.

При формировании сводных технологических ведомостей на изделие ¡с дереву состава изделия в качестве висячих вершин пристраиваются соответствующие технологические реквизиты (маршруты, оснастка, )борудование, материалы, операции, детали собственного производства и т.д.).

Данные маршрутных, операционных и маршрутно-операционных сарт могут иметь следующие форматы:

Форматированный текст, в котором информация по операциям, переходам, оборудованию и т.д. хранится в полях строк документа;

Электронная таблица, которая содержит всю оперативную и нормативную информацию по данному технологическому процессу.

Набор таблиц базы данных, в которых ведется структурированное хранение данных технологических документов в структуре ДЕТАЛЬ-СБОРОЧНАЯ ЕДИНИЦА - ИЗДЕЛИЕ. Эта база с помощью систем интеграции данных предприятия включается в общий электронный документооборот подготовки производства.

В п. 2.6. рассмотрены документы и данные об изделии на этапе управления производством.

Глава 3 посвящена задачам автоматизированного проектирования спецификации! и управления составами изделий.

В п. 3.1 рассмотрены системы автоматизированного проектирования спецификаций. Несмотря на стандартизацию структуры конструкторских документов и процессов документооборота, каждое предприятие имеет свои особенности в организации подготовки производства, поэтому подобные системы должны отвечать как требованиям ЕСКД, так и особенностям конкретного производства как в части решения собственных задач автоматизации проектирования, так и в части подготовки данных для их дальнейшего использования другими участниками интегрированного производства.

В п. 3.1.1 анализируются различные варианты структуры данных спецификаций.

Преимущества и недостатки вариантов структуры данных спецификаций приведены в таблице 2..

В п. 3.1.2 рассмотрены вопросы ведения ограничительных перечней покупных изделий и материалов, применяемых при проектировании изделий данного класса.

Под ограничительными перечнями понимаются выделенные базы данных нормативной информации, которая используется разработчиками при автоматизированном проектировании. Аналогом-этих ограничительных перечней при традиционном проектировании являются сборники ГОСТов, нормалей и стандартов предприятия, каталогов заводов-изготовителей, которые регламентируют порядок применения стандартных и покупных изделий и материалов.

В п. 3.1.3 рассмотрены вопросы организации процесса проектирования спецификаций изделия высокой сложности в условиях крупной конструкторской организации с использованием 3-уровневой

модели хранения данных по проекту: РАБОЧАЯ ОБЛАСТЬ - АРХИВ ПРОЕКТА или РАБОЧЕЙ ГРУППЫ - АРХИВ КБ (Конструкторской организации).

Таблица 2

№ п/п Структура архива спецификаций Преимущества Недостатки

1 Архив не формируется Простота реализации с помощью стандартных средств работы с атрибутами графических систем 1 .Невозможно выпонягь разузлование, управлять составом изделий, формировать ведомости и т.д 2. Затруднен контроль изменений

2 Каждая спецификация хранится в своем файле (БД шш текстовом) 1 .Простота реализации 2. Простота контроля за изменениями 1. Неэффективное хранение данных на носителях 2. Сложность администрирования и сопровождения архива

3 Все спецификации хранятся в одном файле БД 1. Простота администрирования и сопровождения архива 1.Избыточная структура БД. 2.Менее эффективное хранение данных

4 Все спецификации хранятся в нескольких файлах БД, структура которых соответствует информации разделов спецификации по ГОСТ 2.106, ГОСТ 2.113 1. Эффективное хранение данных на носителях 2. Простота администрирования и сопровождения архива 1. Более сложная программная реализация.

П. 3.2 посвящен ведению данных в групповых документах и управлению исполнениями. С точки зрения компьютерного проектирования и требований интеграции данных об изделии на всех этапах жизненного цикла форма Б по ГОСТ 2.113-75 имеет следующие преимущества:

Появление нового исполнения добавляет одну графу "Количество на исполнение", но не меняет логику документа и его содержание в части других исполнений. В форме А новое содержание нового исполнения может изменить подмножества постоянной и переменной части, что приведет к необходимости полного переиздания всего документа.

Информация по одному исполнению находится в одном месте, а не разбросана по частям, что упрощает алгоритмы разузлования и управления составом изделия, управления процессом производства и обслуживанием изделия на этапе эксплуатации.

В п. 3.3 рассмотрен вопрос вариантов ведения деревьев состава изделий в архивах спецификаций для различных типов производства и необходимость модификации этих деревьев в соответствии с изменениями в содержании спецификаций входящих в них сборочных единиц.

В п. 3.4 рассмотрен важный вопрос о хранении макета документа в базе данных и возможности автоматического формирования извещений на изменения на связный пакет документов. Это особенно важно для массового производства с небольшим количеством моделей и модификаций изделий и большой серийностью их выпуска. Разработана схема маршрутизации конструкторских документов на всех этапах ЖЦ (рис. 5)

Рис. 5.

В главе 4 рассмотрены вопросы интеграции электронных данных об изделии на базе систем технического документооборота и управления проектами.

В п. 4.1 рассмотрены вопросы организации электронных архивов конструкторско-технологической чертежно-графической и текстовой документации в условиях формирования новых документов в системах

автоматизированного черчения и САПР в векторных форматах и отсканированных с бумажных носителях ражее созданных документов в растровых форматах.

В п. 4.? раскрывается концепция "Полного электронного определения изделия" (ЕРО). Важность этой концепции для корпоративного бизнеса можно о пред. лить так:

со '.дание интерактивной среды совместной разработки, охватывающей различные дисциплины;

создание структурированного электронного" описания изделия, интегрирующего всю информацию, которая может использоваться в масштабах расширенного предприятия, в том числе поставщиками и сервисными организациями;

электронное определение всех этапов жизненного цикла изделия: формулировка потребностей в материалах, концептуальное проектирование, производство, распространение и поддержка;

защшу данных и гарантированный доступ к информации об изделии для каж ,.,ого пользователя с соответствующими правами.

ЕРО позволяет превратить электронные данные об изделии в важнейший бизнес-ресурс расширенной корпорации, который обеспечивает разработку к сопровождение конкурентоспособной продукции, сокращая время ее внкода на рынок, повышая качество и снижая затраты на проектирование, производство и поддержку.

П. 4 ! посвящен рассмотрения особенностей технического документооборота как организационной среды интеграции подготовки производства Спецификой промышленных предприятий является применение САПР, которые не так широко распространены, как офисные приложения. А поскольку почти на каждом предприятии установлено несколько разнт САПР, то интеграция их в систему документооборота является слсжной технической, идеологической и организационной проблемой. I! настоящее время на рынке имеются, в основном, программы автоматизации технического документооборота, поддерживающие только кaкyю-нибyд¿ одну САПР или даже только одну из ее версий.

Средства документооборота можно разделить на использующие механизм свободной маршрутизации (когда схема прохождения документов может измемтк я на каждом этапе), предопределенной (или "жесткой") маршрутизагии (когда сначала создается карта маршрута, а потом документы II работы выполняются в строгом соответствии с ней) и комбинированныиспользующие возможности обоих типов.

В п. 4.4 рассмотрены особенности технического документооборота конструкторских и технологических служб в условиях производства, работающего по заказам. На примере станкостроительного производства ОАО «ГАЗ» проведен детальный анализ бизнес-процессов, документооборота и информационных потоков конструкторских, технологических и других служб производства, показаны разработанные ГОЕР-диаграммы и схемы маршрутизации документов, схема информационной сети подразделений ОАО «ГАЗ», ответственных за производство, модернизацию и ремонт технологического оборудования, стратегия поэтапного внедрения системы технического документооборота.

В п. 4.5 описано управление проектами и организация взаимодействия между подразделениями подготовки производства в условиях электронного и «гибридного» документооборота. Приведена таблица результатов сравнения характеристик систем РОМ и приведено описание наиболее перспективных для применения систем.

В главе 5 рассмотрена разработанная под руководством и при личном участии автора система «ОПУС» (далее - Система) проектирования спецификаций, ведения состава изделий машиностроения и архивов спецификаций и тексто-графической конструкторско-технологической информации, а также особенности реализации этой системы для условий единичного и массового производства.

В п. 5.1 приведено общее описание Системы. Основные функции: - проектирование и редактирование единичных и групповых спецификаций и перечней элементов изделий единичного, серийного и массового производства;

формирование, просмотр и печать конечных документов: -единичных и групповых спецификаций, перечней элементов, ведомостей покупных изделий (ВП), ведомостей спецификаций (ВС), ведомостей ЗИП (ВЗ), ведомостей литья и поковок (ВЛ), ведомостей ссылочных документов (ВД), ведомостей эксплуатационных документов (ЭД), ведомостей драгоценных и цветных металлов и получения их твердых копий, в соответствии с ГОСТ 2.108-68, 2.004-88, 2.106-88, и другими;

ведение архива спецификаций проекта, рабочей группы и всего производства. Организация обмена данными между рабочими станциями и рабочими группами;

поиск прототипов, контроль за применяемостью документов и компонентов изделий (сборочных единиц, деталей, стандартных изделий и

т.д.) и выполнении других работ по созданию и ведению архива конструкторских спецификаций;

ведение архивов ограничительных перечней покупных, стандартных изделий и материалов.

автоматический запу ск используемых графических З-d или 2-d систем для проектирования графических документов (сборочных чертежей, рабочих чертежей деталей, принципиальных, монтажных и структурных схем, циклограмм и др.) и текстового редактора для создания текстовых документов, которые невозможно сформировать на основе данных спецификаций.

ведение полного электронного и комбинированного архива графических и текстовых конструкторских документов, распределенного по различным носителям с одноразовой и многоразовой записью на различных устройствах и носителях (жесткие магнитные диски, гибкие магнитные диски, оптические диски с одноразовой и многоразовой записью, магнитооптические диски, картридж с магнитной лентой и др.), которые могут находиться в on-line и off- line режимах

подготовка данных автоматизированных систем проектирования техпроцессов, материально-технического снабжения, ведения складов, нормирования, расчета себестоимости.

обмен данными по спецификациям, составу изделий и ограничительным перечням с различными приложениями, специализированными для различных процессов проектирования, например, проектирование электроприводов и систем управления, гидропневмоприводов, шпиндельных узлов, транспортных систем.

Регистрация изменений, формирование листа регистрации изменений, контроль версий документов.

В п. 5.2 описана структура данных Системы. Таблица «Основная надпись» (Specific) содержит каталог всех спецификаций архива. Каждая спецификация имеет автоматически формируемый 3-байтовый идентификационный код. Таким образом, в одном архиве может максимально храниться 224=16*10б спецификаций. Таблицы «Документация» (Docum), "Комплексы" (Complex), «Сборочные единицы» (Part), «Детали» (Detail), «Стандартные изделия» (Stand), «Прочие изделия» (Good), ), «Материалы» (Material), ), «Комплекты» (Komplekt) содержат составы соответствующих разделов всех спецификаций архива.

Каждая запись в разделе имеет автоматически формируемый 5-байтовый код записи, который содержит код спецификации (3 байга) + 1 байт раздела спецификации + 1 байт порядкового номера записи в разделе.

В п. 5.3 описана структура данных ограничительных перечней покупных изделий и материалов и другой нормативной информации.

Ограничительные перечни покупных изделий и материалов имеют иерархическую структуры ТОМ-РАЗДЕЛ-ГЛАВА-ЗАПИСЬ. В этом случае возможен быстрый поиск любой записи всего за 4 "клика" "мышкой" или по запросу. На рис. 6 приведена схема структуры кода записей ограничительных перечней.

Байт Номера Записи

_Байт Номера Главы

Байт Номера Раздела

Байт Номера Тома

Рис. 6

В таблице 3 приведена структура записей меню ограничительных перечней, с помощью которого осуществляется навигация по ограничительным перечням.

Табл. 3

Уровень Наименование Структура кода

1 Том X

2 Раздел X X

3 Глава X X X

В п 5.4 рассмотрена структура данных рабочей области (РО) проектирования, редактирования и печати документов. РО присутствует на каждой станции, где установлена система. Она содержит полный набор таблиц, структура которых повторяет таблицы архивов.

П. 5.5 посвящен организации процесса проектирования с применением Системы в условиях крупного предприятия (рис.7).

П. 5.6 содержит краткое описание работы системы, которое иллюстрируется экранами интерфейса пользователя для версий DOS и Windows:

Фбрмирование (проектирование и редактирование) спецификации Просмотр архива

Формирование и редактирование основной надписи спецификации Формирование разделов спецификации. Здесь осуществляется совместное проектирование спецификации и входящих в нее

графических и текстовых документов (раздел «ДОКУМЕНТАЦИЯ») и рабочих чертежей деталей (рис. 8).

Сортировка разделов спецификации. Запись спецификации из рабочей области в архив.

Формирование, просмотр и печать документов

Создание и редактирование базы данных ограничительных перечней стандартных и унифицированный изделий

Настройка системы на принятую у заказчика структуру обозначений конструкторской документации и метод присвоения позиций. Работа с архивом спецификаций

Схема функционирования автоматизированной системы

Конструкторски* подразделения

Архивы соисполнителей

Рис. 7

В п. 5.7 рассмотрена система управления электронным архивом документов. В процессе работы производится сбор информации о местонахождении различных видов документов на съемных электронных носителях всех типов и устройств, а именно оптические диски, магаитогггические диски, стримерные ленты, ZSP - устройства, жесткие диски и дискеты.

Для носителей, которые не могут записывать информацию в интерактивном режиме (оптические диски, стримерные ленты, ZIP - устройства), администратор архива формирует образ диска (имвдж диск).

Рис. 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

По результатам представленной работы можно сделать следующие выводы:

1. Совместное использование в работе российских государственных стандартов и международных стандартов, в т.ч. САЬБ-технологий, обеспечивает уровень интеграции данных об изделии, необходимый для эффективной организации подготовки производства.

2. Проведенный анализ тенденций развития систем управления проектами и составами изделий и техническим документооборотом позволил разработать схемы интеграции данных и приложений, обеспечивающих сокращение затрат и времени на подготовку производства.

3. Проведенный анализ информационных моделей документов и форматов представления данных позволил рационально спроектировать систему проектирования спецификаций и ведения архивов текстографической информации.

4. На основании аппарата теории графов разработаны и программно реализованы эффективные алгоритмы разузлования единичных и групповых спецификаций в условиях единичного и массового

производства технологического оборудования, автобусов и другой продукции.

5. Внедрение системы «ОПУС», основанной на интеграции электронных данных о геометрических моделях и составе изделия и архива спецификаций, совместно с программными комплексами технологической подготовки производства, материально- технического снабжения и управления складами комплектующих изделий и материалов только в условиях станкостроительного производства ОАО «ГАЗ» дало следующие результаты:

Сокращение сроков и трудоемкости расчета сводной годовой потребности в покупных изделиях и материалах в 20 раз (с 20 чел*мес до 1 чел*мес).

Сокращение складских запасов за счет достоверности информации и своевременной реализации изменений в составе изделий на 15 -20 %, что соответствует годовому объему свыше 1,5 млн.руб.

Эффективный поиск прототипов обеспечил снижение сроков и трудоемкости этапа нового проектирования.

6. Предложенные в работе направления дальнейшей интеграции данных будут реализованы в последующих программных разработках.

ПУБЛИКАЦИИ.

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, список которых приведен ниже.

1. Локшин С.М. Автоматизированная система конструкторско-технологической документации в сети персональных компьютеров.// В сб. материалов семинара - совещания заведующих кафедр начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики вузов Центральной, Поволжской, Южной, Уральской, и Северо-Западной зон Российской Федерации. Нижний Новгород, 1997, стр. 33-37

2. Локшин С.М. Анализ структуры данных конструкторских спецификаций в системах автоматизированного проектирования.// В сб. материалов семинара - совещания заведующих кафедр начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики вузов Центральной, Поволжской, Южной, Уральской, и Северо-Западной зон Российской Федерации. Нижний Новгород, 1997, стр. 38-39

3. Локшин С.М., Ротков С.И. Системы РБМ на \УЕВ-серверах [Щегле!. // САПР и ГРАФИКА. 1998, №1, стр. 68-76

4. Локшин С.М. Ротков С.И. STEP - стандарт обмена данными о промышленной продукции в условиях виртуального предприятия. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 102-107

5. Локшин С.М. Особенности технического документооборота конструкторских и технологических служб в условиях производства, работающего по заказам. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 112-126

6. Локшин С.М. Анализ совместимости стандартов ЕСКД, ЕСТД и прикладных CAD-систем со стандартами STEP и CALS для решения задач управления составом изделий. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 239-244

7. Локшин С.М. Структура данных системы «ОПУС» проектирования спецификаций и ведения состава изделий машиностроения. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 253-266

8. Локшин С.М. Автоматизированные системы проектирования спецификаций, ведения состава изделия и архива спецификаций. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 222-238

9. Локшин С.М. Ротков С.И. CALS-информационная магистраль поддержки жизненного цикла изделия. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 207,-214

10. Локшин С.М. Разработка информационной модели данных конструкгоских спецификаций и решение задачи разузлования изделия машиностроения. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная

геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 215-221

11. Комарова О.В., Локшин С.М. Особенности технического документооборота и управления составом изделий в условиях массового и единичного производства. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, стр. 245-252

Сдано в набор 25.02.2000 г. Подписано к печати 28.02.2000 г. Формат 60x84'/^. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. Печ. Л. 1,25. Тираж 120. Заказ 5225 Отпечатано в типографии ОАО «ГАЗ», 2000 г.

1. Введение

2. Глава 1. CALS - технологии. Обеспечение актуальности информации об изделии на всем его жизненном цикле. Требования международных стандартов к содержанию и организации электронных данных об изделии

1.1 CALS - технологии

1.2 Стандарты STEP ISO

1.2.1 Структура стандарта STEP

1.2.2 Обеспечение совместимости прикладных систем со STEP.

1.3 Соотношение стандартов ЕСКД, ЕСТД и ЕСТПП со стандартами STEP и CALS.

1.4 Выводы по главе 1.

3. Глава 2. Информационная модель изделия машиностроения.

2.1. Спецификации, ведомости.

2.2 3-d модели деталей и сборочных единиц.

2.3 2-d рабочие чертежи деталей и др. графических документов.

2.4 Программы и процессы обработки деталей на станках сЧПУ.

2.5. Комплекс технологических данных и документов на детали, сборочные единицы и на все изделие.

2.6. Документы системы управления производством.

2.7 Выводы по главе 2.

4. Глава 3. Задачи автоматизированного проектирования спецификациий и управления составами изделий.

3.1 Системы автоматизированного проектирования спецификаций.

3.1.1 Стру ктура данных спецификаций.

3.1.2 Ведение ограничительных перечней покупных изделий и материалов, применяемых при проектировании изделий данного класса.

3.1.3 Организация процесса проектирования спецификаций изделия средней и высокой сложности.

3.2 Проблемы управления исполнениями.

3.3 Состав изделий и архив спецификаций.

3.4 Формирование документов и контроль за изменениями.

3.5 Выводы по главе 3.

5. Глава 4. Интеграция электронных данных об изделии на базе систем технического документооборота и управления проектами.

4.1 Организация электронных архивов документации.

Взаимодействие электронных и «бумажных» архивов.

4.2 "Полное электронное определение изделия" и бумажные документы.

4.3 Технический документооборот как организационная среда интеграции подготовки производства.

4.4 Особенности технического документооборота конструкторских и технологических служб в условиях производства, работающего по заказам.

4.4.1 Анализ работы конструкторского отдела.

4.4.2 Анализ работы технологических бюро.

4.4.3 Требования к системе электронного технического документоо борота.

4.4.4 Этапы внедрения системы электронного технического документооборота.

4.5 Управление проектами и организация взаимодействия между подразделениями подготовки производства в условиях электронного и «гибридного» документооборота.

4.6. Выводы по главе 4.

6. Глава 5. Система «ОПУС» проектирования спецификаций и ведения состава изделий машиностроения. Особенности реализации для единичного и массового производства.

5.1 Общее описание системы.

5.2 Структура данных архива системы.88„

5.3 Структура данных ограничительных перечней покупных изделий и материалов и другой нормативной информации.

5.4 Структура данных рабочей области (РО) проектирования, редактирован™ и печати документов.

5.5 Организация процесса проектирования в условиях крупного предприятия.

5.6 Описание работы системы.

5.6.1. Формирование (проектирование и редактирование) спецификации.

5.6.2. Просмотр архива.

5.6.3. Формирование и редактирование основной надписи спецификации.

5.6.4. Формирование разделов спецификации.

5.6.5.Сортировка разделов спецификации. Запись спецификации из рабочей области в архив.

5.6.6 Подсистема формирования, просмотра и печати документов.

5.6.7 Создание и редактирование базы данных ограничительных перечней стандартных и унифицированный изделий.

5.6.8 Настройка системы на принятую у заказчика структуру обозначений конструкторской документации и метод присвоения позиций.

5.6.9 Работа с архивом спецификаций.

5.7 Система управления электронным архивом документов.

5.8. Выводы по главе 5.

Актуальность.

Эволюционный путь развития информационных технологий машиностроительного производства долгое время шел по пути создания и внедрения отдельных мощных подсистем, повышающих эффективность функционирующих бизнес-процессов отдельных жизненно важных для современного предприятия направлений деятельности и связанных с ними моделей и документов. Среди них следует отметить прежде всего маркетинг, управление сбытом, управление финансами, управление закупками, материальными ресурсами и складами, управление производством, в т.ч. календарное планирование, формирование производственных заданий и диспетчирование, бухгалтерский учет, управление подготовкой производства. В свою очередь, подготовка производства включает следующие основные направления: инжиниринг (т.е. поиск и обоснование технических решений), конструирование, технологическое проектирование, материально-техническое обеспечение и т.д., причем бизнес-процессы каждого из этих направлений включают собственные компоненты планирования, диспетчирования и управления ресурсами. Поскольку при реализации больших проектов как в массовом производстве, например, автомобилей или автобусов, так и в единичном производстве, например, при создании уникальных производственных технологических комплексов для сборки, сварки, окраски кузовов автомобилей, информационная компонента и компьютерное управление бизнес-процессами по каждому из перечисленных направлений представляет комплекс сложнейших для реализации задач, требующих больших интеллектуальных, трудовых и материальных затрат, то в условиях корпорации, как правило, каждая из подобных систем создавалась и функционирует достаточно автономно от остальных систем. Это касается и платформы технических средств, и операционной системы, и СУБД, и модели данных, и модели бизнес-процессов, и сетевых протоколов обмена и т.д.

Если же обратиться к подготовке производства, то здесь картина следующая: с одной стороны, создаются и внедряются международные и государственные стандарты, цель которых - унифицировать структуру данных и бизнес- процессов, описывающих как объекты производства, так и процессы подготовки их производства и всего жизненного цикла. Кроме того, созданы интерфейсные форматы обмена данными (геометрическими, состава изделий, технологическими и т.д.) между различными системами автоматизированного проектирования, геометрического моделирования и разработки технологических процессов, часть из которых передает только 2d геометрическую информацию- DXF, часть - достаточно полную 2-d и 3-d геометрическую информацию об объекте (изделии) - IGES, VDA, а более современные форматы - геометрическую, технологическую информацию, данные по составу и всему жизненному циклу изделия - STEP. Причем, если стандарты обмена графической информацией прошли более чем 20-летний путь развития (CORE, GKS, IGES, SET, VDA, ESPRIT, STEP), то стандарты на структуру и состав изделия в настоящее время только формируются, и STEP - одна из первых попыток в этой области.

Следует отметить, что применение интерфейсных форматов обмена данными между различными подсистемами требует дополнительных ресурсов, создает угрозу искажения и потери данных, затрудняет контроль за их актуальностью и целостностью. Поэтому для развития современного машиностроительного предприятия важна проблема создания изначально интегрированной системы управления электронными данными об изделии на различных этапах и в различных автоматизированных системах подготовки производства, а также в течении всего жизненного цикла от начала разработки до утилизации, поддержка потребителей и актуальности информации об изделии (CALS - технологий).

Цель работы:

•Разработка теоретических основ и алгоритсмов для систем автоматизированного проектирования спецификаций, управления составами изделий, электродными архивами конструкторско-технологической геометро- графической и текстовой документации как части общей интегрированной системы управления электронными данными об изделии.

•Анализ совместимости российских и международных стандартов по требованиям к структуре и содержанию конструкторско-технологической документации и разработка рекомендаций по их совместному использованию при создании интегрированных систем моделирования, проектирования и производства изделий на базе CALS.

•Внедрение систем автоматизированного проектирования спецификаций, управления составами изделий, электронными архивами на машиностроительных предприятиях с единичным, серийным и массовым характером производства путем интеграции электронных данных об изделии с применением объектно-ориентированных методов построения баз данных и сетевых технологий, предусматривающее информационную поддержку исполнений изделий и документов.

Научная новизна состоит в:

• Разработанном подходе к представлению данных о геометрии и структуре состава изделия на базе государственных стандартов ЕСКД и современных международных стандартов обеспечения жизненного цикла изделия с использованием моделей ориентированных графов.

• Алгоритме разузлования, обеспечивающем формирование и поддержание актуального состояния структуры изделия и пакета рабочей и эксплуатационной чертежно-конструкторской документации на изделие, а также комплекта необходимых конструкторских и технологических ведомостей.

• Разработанных методах управления данными и программных комплексах по проектированию спецификаций, ведению составов изделий и конструкторских архивов документации, которые внедрены и успешно эксплуатируются на ряде машиностроительных заводах в качестве базовой CAD/CAM системы под управлением операционных систем DOS, WindowsNT и NetWare.

• Разработанных схемах маршрутизации конструкторско-технологической документации в условиях единичного и массового производства и программном обеспечении, реализующем эту маршрутизацию.

Практическая ценность исследования, проведенного в рамках фундаментальной НИР "Разработка теоретических основ, алгоритмов и программ геометрии и графики для параллельных технологий проектирования" (ГР № 01970004538) и прикладной НИР "Разработка и внедрение в производство автоматизированной системы проектирования спецификаций, ведения состава изделия и архива спецификаций" (тема ОАО "ГАЗ" № 224-03-05), заключается в:

•Созданных программно - технических и организационных комплексах автоматизированного проектирования спецификаций, ведения составов изделий и архива спецификаций.

•Разработанной системе формирования и ведения геометро-графической и тектовой документации, интегрированной с архивом спецификаций, как часть корпоративных территориально распределенных электронных архивов ОАО «ГАЗ».

•Разработанных методах и программах интеграции данных об изделии на этапах технологической и материально-технической подготовки производства.

Результаты разработки внедрены в промышленную эксплуатацию в станкостроительном производстве и других подразделениях ОАО "ГАЗ" для единичного и мелкосерийного производства технологического оборудования, в конструкторско-экспериментальном отделе ОАО "Павловский Автобус" для крупносерийного производства автобусов, в конструкторско-технологических подразделених ОАО "РУМО", Н.Новгород для серийного производства дизельных двигателей, газокомпрессоров и другого оборудования.

На защиту выносится:

• алгоритмы и программы разузлования и ведения состава изделия

•математическая модель сложноструктурированного изделия на базе ориентированного графа

• обоснование выбранной структуры данных архива спецификаций и чертежно-графической информации

• схемы маршрутизации документов, проведения изменений и обработки групповых документов и исполнений изделия

• организационные схемы функционирования интегрированного производства, включающего полный цикл создания и все этапы жизненного цикла изделия для различных типов производства изделий машиностроения

• особенности реализации программных версий системы для различных типов производства, операционных систем и конфигураций компьютерных сетей

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на:

• Семинаре - совещании заведующих кафедр начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики вузов Центральной, Поволжской, Южней, Уральской, и Северо-Западной зон Российской Федерации в 1997 году

•На научно-практической конференции «Строительный комплекс -98»в ННГАСУ, Нижний Новгород, 1998 год

•На научных семинарах кафедры начертательной геометрии, машинной графики и основ САПР ННГАСУ в 1996, 1997, 1998 и 1999 годах.

•На международных выставках «Автоматизация 89», г. Москва, Красная Пресня, «Информатика 91», г. Москва, Красная Пресня, «Информатика 93», г. Москва, Красная Пресня.

По материалам диссертации опубликовано 11 работ, список которых приведен ниже.

Публикации:

1. Локшин С.М. Автоматизированная система конструкторско-технологической документации в сети персональных компьютеров.// В сб. материалов семинара - совещания заведующих кафедр начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики вузов Центральной, Поволжской, Южной, Уральской, и Северо-Западной зон Российской Федерации. Нижний Новгород, 1997, с. 33-37

2. Локшин С.М. Анализ структуры данных конструкторских спецификаций в системах автоматизированного проектирования.// В сб. материалов семинара - совещания заведующих кафедр начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики вузов Центральной,

Поволжской, Южной, Уральской, и Северо-Западной зон Российской Федерации. Нижний Новгород, 1997, с. 38-39

3. Локшин С.М., Ротков С.И. Системы PDM на WEB-серверах Internet. САПР и ГРАФИКА. №1'98 с. 68-76

4. Локшин С.М. Ротков С.И. STEP - стандарт обмена данными о промышленной продукции в условиях виртуального предприятия. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, с. 102107

5. Локшин С.М. Особенности технического документооборота конструкторских и технологических служб в условиях производства, работающего по заказам. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, с. 112-126

6. Локшин С.М. Анализ совметимости стандартов ЕСКД, ЕСТД и прикладных CAD-систем со стандартами STEP и CALS для решения задач управления составом изделий. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, с. 239-244

7. Локшин С М. Структура данных системы «ОПУС» проектирования спецификаций и ведения состава изделий машиностроения. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, с. 253266

8. Локшин С.М. Автоматизированные системы проектирования спецификаций, ведения состава изделия и архива спецификаций. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, с. 222238

9. Локшин С.М. Ротков С.И. CALS-информационная магистраль поддержки жизненного цикла изделия. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика», Вып. 4, Н.Новгород, Изд-во ННГАСУ, 1999, с. 207 - 214

10. Локшин С.М. Разработка информационной модели данных конструктоских спецификаций и решение задачи разузлования изделия машиностроения. // В международном межвузовском научно-методическом сборнике трудов кафедр графических дисциплин «Начертательная

5.8. Выводы по главе 5:

1. На основании проведенных в предыдущих главах исследований и разработок показаны конкретные реализации системы «ОПУС» для различных операционных систем (008Л\/тс1о\У8) и различных характеров производства.

2. Конкретные структуры данных и организационные схемы интеграции данных обеспечивают эффективное взаимодействие подразделений подготовки производства.

Заключение.

По результатам представленной работы можно сделать следующие выводы:

1. Совместное использование в работе российских государственных стандартов и международных стандартов, в т.ч. CALS- технологий, обеспечивает уровень интеграции данных об изделии, необходимый для эффективной организации подготовки производства.

2. Проведенный анализ тенденций развития систем управления проектами и составами изделий и техническим документооборотом позволил разработать схемы интеграции данных и приложений, обеспечивающих сокращение затрат и времени на подготовку производства.

3. Проведенный анализ информационных моделей документов и форматов представления данных позволил рационально спроектировать систему проектирования спецификаций и ведения архивов текстографической информации.

4. На основании аппарата теории графов разработаны и программно реализованы эффективные алгоритмы разузлования единичных и групповых спецификаций в условиях единичного и массового производства технологического оборудования, автобусов и другой продукции.

5. Внедрение системы «ОПУС», основанной на интеграции электронных данных о геометрических моделях и составе изделия и архива спецификаций, совместно с программными комплексами технологической подготовки производства, материально- технического снабжения и управления складами комплектующих изделий и материалов только в условиях станкостроительного производства ОАО «ГАЗ» дало следующие результаты:

• Сокращение сроков и трудоемкости расчета сводной годовой потребности в покупных изделиях и материалах в 20 раз (с 20 чел*мес до 1 чел*мес).

• Сокращение складских запасов за счет достоверности информации и своевременной реализации изменений в составе изделий на 15 -20 %, что соответствует годовому объему свыше 1,5 млн.руб.

•Эффективный поиск прототипов обеспечил снижение сроков и трудоемкости этапа нового проектирования.

6. Предложенные в работе направления дальнейшей интеграции данных будут реализованы в последующих программных разработках.

1. Азнаурян А. развитие информационных технологий в среде CADdy // Компьютер Пресс, 1996, № 8

2. Асатрян С., Ващило А., Коган Ю., Рябов Д., Фролов Е. Использование технологии «клиент-сервер» для организации управления производством. //САПР и ГРАФИКА. 1999, №11 стр. 31-33

3. Афанасьев A. DOCS OPEN революционный подход в автоматизации управления. // Электронный офис, 1996, сентябрь.

4. Афанасьев A. DOCS Open корпоративный архив данных. // Электронный офис, 1995, октябрь.

5. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М. Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982,- 552 стр.

6. Гонсалес-Сабатер А. Система автоматизированного проектирования технологии инструментального производства. // Машиностроитель. 1999 №4 стр. 28-32

7. ГОСТ 14.003-74 Порядок организации научно-технических разработок в области технологической подготовки производства, приемки и передачи их в производство.

8. ГОСТ 14.201 73 Общие правила отработки изделия на технологичность.

9. ГОСТ 14.301 73 Общие правила разработки технологических процессов и выбора средств технологического оснащения.

10. ГОСТ 2.101-68. ЕСКД. Виды изделий

11. ГОСТ 2.102-68. ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов.

12. ГОСТ 2.102-68. ЕСКД. Спецификации

13. ГОСТ 2.106-96; ЕСКД. Текстовые документы.

14. ГОСТ 2.113-75. ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские документы. ■

15. ГОСТ 2.305 68. Изображения: виды , разрезы, сечения

16. ГОСТ 3.1102-81 Единая система технологической документации. Стадии разработки и виды документов

17. ГОСТ 3.1118-82 Единая система технологической документации. Формы и правила оформления маршрутных карт.

18. Давыдов Э.Г. Игры, графы, ресурсы. Москва, «Радио и связь», 1981, 112 стр.

19. Дзян Л., Фролов Е., Адамия К., Высочин С. Система оперативного планирования «ФОБОС» важный элемент в схеме CAD/CAM/PPS. // САПР и ГРАФИКА,1998, №5, стр. 33-37

20. Дубова H. Системы управления производственной информацией. // Open Systems Magazine, 1996, № 3,http :win. www. online .ru/osp/os/os396/source/mansys .rhtml

21. Железняков В. Спецификации любому конструктору.// САПР и ГРАФИКА. 1999, №6, стр. 12-1522.3ильбербург Л.И., Марьяновский С.М., Молочник В.И.,

22. Яблочников Е.И. Cimatron1*. Компьютерное проектирование и производство. Компьютерно-полиграфический центр «МиР», Санкт-Петербург, 1998, 165 стр.

23. Иконин И. САПР в согласии с ГОСТ. Компьютер Пресс 12'96

24. Калянов Е.Г. Номенклатура CASE-средств и виды проектной деятельности. // СУБД, 1997, № 2, стр. 61-64

25. Каменнова М. Управление электронными документами: технологии и решения.// Открытые системы, 1995, N4(12).

26. Карон П. Лицом к лицу с ISO 9000. //COMPUTERWORLD РОССИЯ. 1996, № 36 http://www.osp.ru/cw/1996/36/50.htm

27. Кашуба Л.А., Диланян Р.З., Казаков В.А., Новокрещенова В.А. Особенности проектирования технологических процессов в CAD/CAM.//Машиностроитель. 1999 №4 стр. 37-43

28. Кинг Д. Создание эффективного программного обеспечения. М., Мир, 1991,280 стр.

29. Климов В. WorkRoute как средство передвижения.// Электронный офис, 1996, сентябрь.

30. Клишин В., Люнен В.,Недер А. Подход к комплексной оценке интегрированных САПР. // Компьютерная графика, 1992, № 3, стр. 7-11

31. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Т.1,2. М., Мир, 1977

32. Котов И.И., Полозов B.C., Широкова Л.В. Алгоритмы машинной. М., Машиностроение, 1977, 200 стр.

33. Краюшкин В. Система OPTEGRA управление производственными данными.// Открытые системы 1997, № 1 стр. 67-72

34. Кудрявцев Е.М. Исследование операций в задачах, алгоритмах и программах Москва, Радио и Связь, 1984, 182 стр.

35. Локтев В. и др. Сквозные CAD/CAM/CAE- технологии в машиностроении. // Компьютер Пресс 1996, № 8, стр. 120-133

36. Локшин С.М., Ротков С.И. Системы PDM на WEB-серверах Internet. // САПР и ГРАФИКА. 1998, №1, стр. 68-76

37. Матевосян р., Выгодин В. Адаптация CADdy в России: принципы и примеры. // Компьютер Пресс. 1996, № 10, стр. 226231

38. Международные стандарты в области CALS. http://cals.rii/standard.htm

39. Международный стандарт ИСО 9004-94. Общее руководство качеством и элементы системы качества. Часть 1: Руководящие указания. Москва 1995

40. Мелехов Д. Обзор различных форматов файлов http ://cray. onègô .ru/3 d/articles/formats .html

41. Методология IDEFO. Стандарт. Русская версия. Метатехнология. 1993

42. Методы реализации STEP http://cals.ru/method.htm

43. Обеспечение качества при проектировании сложных технических объектов. Стандарты серии ISO 9000 http://www.lotsia.com/iso-9000.html

44. Ope О. Теория графов. М., Наука, 1980, 336 стр.

45. Пирогова H. Как создать виртуальную корпорацию? // Открытые системы 1998, №1, стр. 62-66

46. Полозов B.C., Будеков O.A., Ротков С.И., Широкова JI.B. Автоматизированное проектирование. Геометрические и графические задачи. М., Машиностроение, 1983, 240 стр.

47. Попов Д. Рабочий центр. // Компьютер Пресс, 1996, № 11, стр. 176-181

48. Построение стандарта STEP, http://www.cals.ru/structstep.htm

49. Ротков С.И. Синтез пространственных геометрических объектов. // В сб. докладов Всесоюзного научно-технического семинара «Машинная графика и автоматизация проектирования в радиоэлектронике», Челябинск, 1990.

50. Симонович С. Windows98. Изд-во ИНФОРМПРЕСС, С.Петербург, 1999, 505 стр.

51. Стандарт ISO 10303 STEP (Standard for the Exchange of Product model data)- один из первых в семействе специализированных CALS-стандартов. http://cals.ru/mainstep.htm

52. Судов Е.В. «CALS- технологии или Информационная поддержка жизненного цикла изделия», // PCWeek/RE, 1998, № 45(169)

53. Тарасов В. Виртуальное предприятие. // Электронный офис. 1996, Октябрь, стр. 2-3

54. Тезисы семинара по автоматизации 18 июня 1998 г. компании «Лоция Софт» http://www.lotsia.com/sem-1806.html

55. Трансляторы (AutodeskData Exchange Products) http ://mega.newman.ru/~sns/Autodesk/adesktrans.htm

56. Флорес И. Структура и управление данными. М., Финансы и статистика, 1982, 318 стр.

57. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. М., Мир, 1984,292 стр.

58. Харари Ф. Теория графов. М., Мир, 1973, 300 стр.

59. Хорофас Д.,- Легг С. Конструкторские базы данных. М., Машиностроение, 1991, 390 стр.

60. Что такое CALS, http://cals.ni/what.htm#history

61. Широкий Г.Б. Средства архивации геометро-графической информации в процессе автоматизированного проектирования на крупном предприятии. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Нижний Новгород, 1998

62. Ширяев Н. Использование систем PDM: проблемы и преимущества. // САПР и ГРАФИКА. 1999, № 6, стр. 65-70

63. Ширяев Н. Прикладные решения на основе системы PDM PartY'97. // САПР и ГРАФИКА. 1999, № 4, стр. 90-93

64. Ширяев Н. Создание корпоративной системы технического документооборота. // Электронный офис, 1996, январь,февраль.

65. Ширяев Н. Управление проектной информацией с помощью визуальной автоматизированной системы PDM PartY'97 http://www.lotsia.com/PartY-a2.html

66. Ширяев Н.В. Принципы построения систем автоматизации технического документооборота и управления проектными работами, http://www.lotsia.com/tdm-prnc.html

67. Ширяев.Н. Компьютерное проектирование и управление. // Электронный офис, 1996, апрель.

68. Шпур Г., Краузе Ф.-JI. Автоматизированное проектирование в машиностроении. М., Машиностроение, 1983, 240 стр.

69. Щебетов А. Система управления документами и данными об изделиях Search 5.0 // САПР и ГРАФИКА. 1999, №2, стр. 73-77

70. Электронный тубус (по материалам компании Весть). // Электронный офис, 1996 лето.

71. Яцкевич А. Инструментарий работы со STEP-данными. // САПР и ГРАФИКА. 1999, №1, стр. 73-78

72. Autodesk Data Exchange http://www.csoft.ru/soft/Autodesk/DataExchange.htm

73. BAAN Invests in MANTA. B.A.Intelligence Networks,inc. http://www.mantapdm.com/manta/baan.html

74. BAAN IV Manufacturing. BAAN. http://www.baan.com/3Solution/Applications/lMfg/manbroc.htm

75. BAAN PDM. САПР и ГРАФИКА. №6'99 стр. 71-72

76. Bill of Materials with Configuration Management.Bionic Knight Software, http://www.webpress.net/deed/bom.html

77. Buck-EmdenRudiger. Galimow Jurgen. SAPR/3 System: A Client/Server Technology. Addison-Wesley, 255 p.

78. CENTRA 2000. Auto-Trol Technology. http://www.auto-trol.eom/c2koverv.htm#Data

79. DOCS OPEN for Windows. http://www.pcdocs.com/prodinfo/docs25nf.htm

80. Document Flow Management. Bionic Knight Software. http://www.webpress.net/deed/config.html

81. Drawing and Parts Database in one. Bionic Knight Software, http ://www. webpress .net/deed/database .html

82. Drawing Interchange and File Formatshttp .//www. rest.ru/books/formats/dxf/dxf.txt

83. Hardwick Martin, Spooner David L., Rando Tom, Morris K.C. Data Protocols for the Industrial Virtual Enterprise. IEEE Journal of Internet Computing (Jan/Feb 1997)

84. HP Announces HP PE/WorkManager For Workgroups,The Complete Solution For Workgroup-Oriented Engineering Data Management, http ://www.hp. com/pressrel/dec95/05dec95b .html

85. IBM. Product Data Management. Product Information Architecture, http ://www. clearlake. ibm.com/ MFG/PDM/overview/ arch.html

86. IBM. Product Data Management. Product Information Graphical User Interface, http://www.clearlake.ibm.com/ MFG/PDM/overview/gui .html

87. IBM. Product Data Management. ProductManager Basic Functions. http://www.clearlake.ibm.com/ MFG/PDM/ overview/fimicons.html

88. IBM. Product Data Management. ProductManager Enviroments. http ://www. clearlake. ibm. com/ MFG/PDM/o verview/platforms. html

89. IBM. Product Data Management. ProductManager Overview. http://www.clearlake.ibm.com/ MFG/PDM/overview/ product.html

90. IMAN Product Data Management. http.V/www.ug.eds.com/iman/overview.html

91. Interface to other Systems. Bionic Knight Software, http ://www. webpress .net/deed/intface .html

92. ISO Catalogue. http ://www. iso. ch/infoe/catinfo .html

93. MANTA 4.0 ( News Release ). B.A.Intelligence Networks,inc. http ://www.mantapdm. com/ manta/40news .html

94. Manta and IS09000. B.A.Intelligence Networks,inc. http://www.mantapdm.com/manta/so9000.html

95. Manta,The Product. B.Aintelligence Networks,inc. http://www.mantapdm.com/manta/product.html

96. Mechanical Design Automation Solution. Hewlett-Packard Company Mechanical Design Division.http://hpcc997.external.hp.com/csocat/mda/mdapages/hpmech.htm

97. Miller Ed, MacKrell John. Program Review of Matra Datavision's Euclid Desine Manager PDM Program.Prepared by CIMdata,inc.

98. NATO CONTINUOUS ACQUISITION AND LIFE SYCLE SUPPORT (CALS). Concept of operation. Version 2.6 July 1998 http ://www. cals .iiato.be/ncoprod/ncops/Ncops26 .pdf

99. NovaForms. NovaSoft Systems,Inc. http://www.nqvasoft.com/novafm.html

100. NovaGateway. NovaSoft Systems,Inc. http://www.novasoft.com/novanot.html

101. NovaManage, NovaSoft Systems,Inc. http://www.novasoft.com/novaman.html

102. OPTEGRA—Enterprise data management solutions for a competitive advantage. Computer Vision.http://www.cv.com/Mktops/Products/OPTEGRA/OPTEGOV/optefldr. html

103. Praxiom Research Group Limited. Theoretical Overview of ISO 9000. http ://connect. ab. ca/~praxiom/concepts.htm

104. Pre-Configured Services SAP MRP Integration. С :\Inbox\Sherpa\pcssap .html(local).

105. Products & Services.ConsenSys Software Corp. http .//www. cönsensoft. com/prodserv.html

106. PROTOTYPE IS09000:2000 System Manual http://www.qs9000.com/pdffiles/9001 -2000Manual.pdf

107. SDRC Presents Metaphase Series 2. http ://www.pdmic .com/ sdrc/sdmetaph.html

108. Sherpa Product Information Management System. C:\Inbox\Sherpa\pimintro.html(local).

109. Sherpa/Integrated Product Development (IPD). Sherpa/IPD Integrated Product Development (IPD).file: С :\Inbox\Shorpa\brochur2 .html

110. Sherpa/Integrator for Pro/ENGINEER.FEATURES. file: С AInbox\Sherpa\sfcfact.html

111. Sherpa/Software Configuration Management (SCM). C:\Inbox\Sherpa\pimintro.html(local).

112. STELLAR TDM The most robust,off-the-shelf data management system in our galaxy. Formtek. http://www.formtek.com/STELLARTDM.html

113. The Matrix System.Easy,integrated control over information, process,and organization. Adra Systems Inc.http ://www. adra. com/product/matrix. htm

114. The NovaManage Product Family .NovaSoft,Inc. http://www.novasoft.com/products.html

115. The STEP Project, http://www.nist.gov/sc4/www/stepdocs.htm

116. Triton PDM Evolution. B.A.Intelligence Networks,inc. http ://www.mantapdm. com/manta/triton.html

117. What is CALS. http://www.cals.com/what/index.htm

118. Work Group CMS & CMS/Workflow for Windows:Product Data Management & Workflow for the Microsoft Windows environment. Workgroup Technology, http://www.workgroup.com/prodan4.html

119. Work Group CMS.Workgroup Technology, http ://www. workgroup. com/cms .html

120. Work Group CMS/Pro:Product Data Management for Pro/ENGINEER Users. Workgroup Technology, http ://www. workgroup. com/prodan2 .html1. Открытое акционерное Гобщество "ГАЗ (ОАО "ГАЗ")

121. Open type joint stock society "GAZ" В диссертационный советпр. Ленина, 88, г. Нижний Новгород, 603004. Я О(\à ПО О-} ппи ИНГ AfV

122. Для телеграмм: Нижний Новгород, 4, ГАЗ. А ИРИ 11X11 у ■

123. Абонентский телеграф: Нижний Новгород. 151052 ГАЗ, 151649 ГАЗ, тел. 56-12-25. E-mail: general @ atom.gaz.ru1. Z0.i2.99 л 9ЪЪ1. На №от1 Г 1 1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ.

124. Заместитель технического директора й ( "Л по станкостроению и техперевоору^ёнию1. А.Н.Доломанов