Информационная компьютерная поддержка на базе системы лоцман:PLM проектов строительства и реконструкции промышленных объектов, выполняемых проектно-конструкторским отделом

УДК 004.91

Е.В. Филимонова, П.Ю. Сокольчик

Пермский государственный технический университет

ИНФОРМАЦИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДДЕРЖКА НА БАЗЕ СИСТЕМЫ ЛОЦМАНАМ ПРОЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИМ ОТДЕЛОМ

Рассмотрена разработка базы данных на базе РБЫ-системы ЛОЦМАН:РЬМ. Проведено исследование влияния базы данных на эффективность выполнения проектов строительства и реконструкции промышленных объектов в проектно-конструкторском отделе неф-теперерабат ывающего предприятия.

Конкуренция в рыночной экономике обязывает уделять больше внимания качеству и скорости разработки проектов. От качества проекта и затраченного на его выполнение времени зависят затраты на проектирование и в большей степени качество и эффективность функционирования проектной организации. Высокие темпы проектирования способствуют увеличению количества и повышению качества выполненных проектов.

Одним из современных методов повышения эффективности проектных работ является информационная компьютерная поддержка управления проектами на всех этапах жизненного цикла изделия. В качестве информационной поддержки выступает РБМ-технология, которая предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами жизненного цикла изделия, создающими и использующими эти данные. Основной целью РБМ-технологии является повышение эффективности управления информацией за счет повышения доступности данных об изделии, требующихся для информационных процессов жизненного цикла.

Для реализации РБМ-технологии существуют специализированные программные средства - РБМ-системы (системы управления данными об изделии). РБМ-система должна контролировать все связан-

ные с изделием информационные процессы (в первую очередь, проектирование изделия) и всю информацию об изделии, включая: состав и структуру изделия, геометрические данные, чертежи, планы проектирования и производства, нормативные документы и многое другое.

Проектно-конструкторский отдел (ПКО) является структурным подразделением управления по техническому развитию нефтеперерабатывающего предприятия.

Функции ПКО:

1. Проектирование объектов промышленного строительства.

2. Разработка проектно-сметной документации на капитальный ремонт и реконструкцию различных объектов.

3. Разработка проектно-сметной документации на капитальное строительство.

Организационно-штатная структура ПКО состоит из секторов, каждый из которых специализируется на выполнении различных разделов проекта. Сектор выполняет определенный перечень задач (видов работ) (рис. 1).

Начальник отдела

Главный специалист

ГИП ГИП

ГИП

Начальник сектора Начальник сектора Начальник сектора Начальник сектора

Монтажнотехнологический сектор 12 чел. Сектор нестандартного оборудования 12 чел. Строительный сектор 15 чел. Сантехнически й сектор (ОВ и ВК) 7 чел.

Начальник сектора Начальник сектора Начальник сектора Начальник сектора

Электротехнический сектор 8 чел. Сектор КИПиА 9 чел. Расчетно-сметный сектор 5 чел. Сектор нормоконтроля 5 чел.

Административное управление

Техническое управление

Рис. 1. Организационная структура управления ПКО

Основная задача ПКО при выполнении проекта - разработка проектно-конструкторской документации (ПКД). Основными процессами выполнения проекта являются процессы выполнения различных

разделов проекта соответствующими специализирующими секторами проектно-конструкторского отдела. Каждый сектор выполняет свой раздел проекта в соответствии с действующими марками проекта.

Готовой продукцией каждого сектора является ПКД по соответствующей марке проекта. Возможные марки проекта каждого сектора представлены в табл. 1.

Таблица 1

Возможные марки проекта

Сектор Обозначение марки проекта Наименование марки проекта

Монтажно- технологический ТХ Технология производства

Нестандартного оборудования СБ Сборочный чертеж

КМ Конструкции металлические

Строительный АР Архитектурные решения

АС Архитектурно-строительные решения

КМ Конструкции металлические

КМД Конструкции металлические, деталировка

КЖ Конструкции железобетонные

КЖИ Конструкции железобетонные индивидуального строительства

Сантехнический (ОВ и ВК) ОВ Отопление, вентиляция и кондиционирование

ТС Теплотехнические решения тепловых сетей

ТТ Теплоспутники технологических трубопроводов

ОП Обогрев полов

ОШИ Обогрев шкафов и импульсных линий

ВК Водопровод и канализация

НВК Наружные сети водопровода и канализации

ПТ Пожаротушение

Электротехниче- ский ЭН Электроосвещение наружное

ЭК Электрические кабельные сети

ЭМ Силовое электрооборудование

ЭО Электроосвещение внутреннее

ЭУ Учет электроэнергии

ЭГ Грозозащита и заземление

ЭС Электроснабжение

КИПиА АТХ Автоматизация

АОВ Автоматизация вентсистем

Расчетно-сметный ЛС Локальная смета

ОС Объектная смета

Исполнитель (инженер-конструктор 1, 2, 3-й категории, ведущий инженер, а также сам начальник сектора) разрабатывает проектноконструкторскую документацию (ПКД), комплект чертежей. Чертежи

выполняются в системе автоматизированного проектирования (САПР). В качестве базовой САПР в ПКО используется Аи1юСАО. Электронный вид ПКД - основной вид представления проектных данных внутри ПКО. Вся ПКД в электронном виде хранится на общем сетевом ресурсе ПКО.

Общий сетевой ресурс - это совокупность специально созданного дерева каталогов на сервере, в котором располагается проектноконструкторская документация. Общий сетевой ресурс представляет собой элемент электронного документооборота.

Проектировщик ежедневно как в процессе выполнения проекта, так и после его завершения обязан сохранять проектно-конструкторскую документацию на сервере ПКО.

Документооборот на основе общего сетевого ресурса позволяет:

1) структурировать и обобщать имеющиеся и вновь создаваемые проектно-конструкторские документы;

2) передавать файлы по сети;

3) получать доступ к ранее разработанной ПКД.

В существующей технологии разработки ПКД выявлены следующие недостатки, которые влияют на продолжительность и качество выполнения проектов (рис. 2):

1. Поиск ПКД ведется вручную.

2. Нет четкого разграничения прав доступа к ПКД, так как разграничение доступа выполняется вручную.

3. Не отслеживаются версии ПКД. Наличие версии ПКД на общем сетевом ресурсе отслеживается каждым проектировщиком в отдельности, что снижает надежность всей структуры.

Не отслеживаются версии ПКД

Отсутствуют промежуточные согласования ПКД

Рис. 2. Недостатки и их последствия в технологии разработки проектно-конструкторской документации

Большая вероятность появления ошибок при оформлении ПКД

4. Отсутствуют оформленные протоколы промежуточных согласований ПКД между секторами.

Все эти недостатки при выполнении проектно-конструкторской документации приводят к следующим последствиям:

1) существенно увеличивается продолжительность выполнения проекта, что обусловлено отсутствием отслеживания версий ПКД и ручным поиском проектной документации;

2) больше появляется ошибок при проектировании, что вызвано отсутствием отслеживания версий ПКД, разграничения доступа к ПКД, а также оформленных протоколов промежуточных согласований между секторами.

Следовательно, в проектно-конструкторском отделе существует потребность в создании более эффективной технологии разработки проектно-конструкторской документации в электронном виде.

Решением существующих недостатков в работе с ПКД является разработка базы данных на основе программного продукта ЛОЦ-МАН:РЬМ (рис. 3).

В базе данных ЛОЦМАН:РЬМ отображается список документов в виде «дерева» данных. Структура «дерева» данных может использоваться для навигации по структурным элементам системы. В информационной области отображается состав и свойства выбранного в «дереве» элемента структуры.

Это позволяет использовать наборы метаданных в каждой базе данных, полный список документов оснований и комплектов чертежей, дополнительные настройки.

Элементы «дерева» с непустым составом имеют слева от обозначения значки «+» или «-». Знак «-» показывает, что элементы, расположенные ниже со смещением вправо, входят в состав этого элемента, знак «+» - что состав элемента свернут. Спускаясь вниз по иерархии, можно отследить свойства любого элемента системы - атрибута, документа, типа, пользователя и т.д. Существует возможность управлять составом и свойствами каждого элемента с помощью команд главного меню программы и контекстного меню текущего элемента структуры.

Функции разработанной базы данных ЛОЦМАН:РЬМ:

1. Многокритериальный поиск ПКД.

2. Разграничение прав доступа к ПКД.

3. Создание защищенного архива ПКД с отслеживанием их версий (рис. 4).

; i±i ^ 'I. 05-114 ТХ/АТХ Установка расходомеров н регулирующих клапанов

S ÎÜ]. ^ 05-116 АС/АТХ Перепланировка существующих помещений в контроллерной

©-Vilk* 05-117 ВК/АТХ Водопровод и канализация в контроллерной 05-118 КМ/АТХ Врезка щтуцаровдля установки приборов + (!0 ^ ^05-119-GB/ATX Вентиляция и кондиционирование в контроллерной

+  lijl] ^ ^ 05-120 ЭГ/АТХ Разработка контура логического и защитного заземления

£1 k ' Т3-109-13531 Замена пневматической системы управления на электронную, версия 1 0-70-5316 Замена пневматической системы на электрическую, версия 1

2-10-5878 Дооклаждение и абсорбция жирного газа, версия 1

Рис. 3. Пример построения базы данных на основе программного продукта ЛОЦМАН:РЬМ

4. Размещение протоколов промежуточных согласований между секторами (рис. 5).

Каталог п S 10-70-'

й

s^S^’at;

Л

ь.’

V^û і.’ V^û і.’

і.’

&

v^û і’

ь.’

Vii'ü і.’ к?

V^Q к’

^R. &

Рис. 4. Пример архива ПКД с

Дополнительной возможностью базы данных ЛОЦМАН:РЬМ является интеграция ЛОЦМАН:РЬМ с САПР Аи1»САО, которая представляет собой автоматический механизм движения атрибутивной информации о проектах из объектов ЛОЦМАН :РЬМ в основную надпись документа, разработанного в среде АШюСАБ (рис. 6).

Для интеграции системы ЛОЦМАН: РЬМ с САПР Аи1»САО, использован модуль «ЛОЦМАН Интегратор». Он использует прокси-модуль, обеспечивающий получение данных из инструментального документа и запись данных в инструментальный документ. Прокси-модуль преобразует информацию, накопленную в программах-инструментах, в формат данных системы ЛОЦМАН:РЬМ и, наоборот, - данные из формата, принятого в ЛОЦМАН:РЬМ, в формат программы-инструмента. «ЛОЦМАН Интегратор», в свою очередь, обеспечивает обмен информацией между ЛОЦМАН:РЬМ и прокси.

Организационно-экономическая оценка предлагаемых решений представлена в табл. 2.

Ожидаемые организационно-экономические и социальные последствия приведены в табл. 3.

Таким образом, основной целью автоматизации являлась повышение эффективности работы проектно-конструкторского отдела за счет реализации РБМ-системы. В качестве РБМ-системы выбрана система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия ЛОЦМАН:РЬМ, которая предполагает:

¡316 Замена пневматической системы

10-70-531 Є.АТХ.03, версия 1

10-70-531 Є-АТХ.01. 10-70-531 Є-АТХ.02. 10-70-5316-АТХ.04, 10-70-531 Є-АТХ.05, 10-70-531 Є-АТХ.0Є, 10-70-531 Є-АТХ.07, 10-70-531 Є-АТХ.08 10-70-5316-АТХ.09. 10-70-5316-АТХ.10, 10-70-5316-АТХ.11. 10-70-531 Є-АТХ.12. 10-70-5316-АТХ.13,

версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1 версия 1

0 ^ Связанные документы

ш iV fés «а

Vjf Протокол согласования 226 Протокол согласования 227 Ш Протокол согласования 228

l±i „ * Протокол согласования 229

организации защищенного отслеживанием их версий

Рис. 5. Пример организации протоколов промежуточных согласований между секторами

1) создание защищенного архива с отслеживанием версий ПКД в электронном виде, что привело к уменьшению ошибок и снижению затрат времени на проектирование;

2) упрощенный поиск ПКД и ее обработку, что существенно снизило временные затраты на непродуктивные операции в процессе проектирования;

3) разграничение доступа к ПКД, что привело к уменьшению появления случайных ошибок при проектировании;

4) создание протоколов промежуточных согласований между секторами, обеспечивающих уменьшение ошибок при проведении проектных работ.

Рис. 6. Интеграция ЛОЦМАН:PLM с САПР AutoCAD. Атрибут типа чертежа «Общие данные» автоматически переносится в основную надпись документа

Таблица 2

Сравнение уровня автоматизации существующей и разрабатываемой технологии разработки ПКД

Показатель Существующая технология Разрабатываемая технология

Отслеживание версий ПКД Отсутствует Автоматическое

Поиск ПКД Ручной Автоматический

Доступ к ПКД Нет четкого разграничения Разграниченный

Наличие протоколов промежуточных согласований ПКД Отсутствуют Имеются

Таблица 3

Ожидаемые организационно-экономические и социальные последствия

Функции Показатели

Организационные Экономические Социальные

Создание защищенного архива ПКД с отслеживанием их версий Снижение количества ошибок и затрат времени на проектирование Повышение производительности труда инженера-проектировщика Ликвидация рутинного труда и соответствующее увеличение затрат времени на творческую работу

Упрощенный поиск ПКД Снижение затрат времени на проектирование

Размещение протоколов промежуточных согласований ПКД Снижение количества ошибок при проектировании

Разграничение прав доступа к ПКД Сохранение конфиденциальности ПКД

Итогом работы является разработанная база данных PDM-системы ЛОЦМАН:PLM, способная обеспечить повышение организационной, экономической и социальной эффективности работы проектно-конструкторского отдела.

Получено 17.06.2009