Этапы внедрения CALS -технологий на малых предприятиях электронной промышленности

УДК 669.713.7

М. С. Учуватов, С. И. Трегубов Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

В. С. Ереско

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ЭТАПЫ ВНЕДРЕНИЯ СЛЬ8-ТЕХНОЛОГИЙ НА МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ЭЛЕКТРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Рассмотрена проблема внедрения технологии безбумажного производства на малых предприятиях электронной промышленности. Выделены основные звенья жизненного цикла изделия, представлена очередность перевода данных звеньев на данную технологию, раскрыты возникающие проблемы и возможные пути их решения.

В настоящее время проблема повышения конкурентоспособности и скорости выпуска изделий стоит особенно остро перед малыми предприятиями. Для решения данной проблемы широкое распространение получили системы автоматизированного проектирования, так как этап проектирования и разработки конструкторской документации наиболее трудоемок в жизненном цикле изделия. Применение САПР сделало возможным автоматизировать трудоемкие и однообразные графические и конструкторские операции, многовариантное конструирование, решение геометрических задач и формообразование изделия. Для малых предприятий это явилось большим скачком в увеличении скорости проектирования изделия, подготовке конструкторской документации, непосредственного производства и выпуска изделии (см. рисунок).

Наиболее перспективный путь для предприятия, принявшего решение перейти на СЛЬ8-технологии

(Continuous Acquisition and Life-cycle Support), - это единовременное, системное, охватывающее все этапы жизненного цикла внедрение. Но малое предприятие может не иметь финансовых возможностей для осуществления единовременного перевода всех этапов жизненного цикла на электронный документооборот. Поэтому переход на данную технологию для малого предприятия необходимо осуществлять пошагово, выделив наиболее важные и приоритетные этапы.

Для малого предприятия основной статьей дохода является разработка изделий для партнеров (узкий спектр продукции). Объясняется это тем, что для выпуска новых товаров широкого потребления необходимо осуществлять мощные маркетинговые исследования, требующие огромных финансовых вложений, а этого предприятие не может себе позволить. Поэтому задача автоматизации этапа маркетинговых исследований с последующими этапами жизненного цикла не является первостепенной.

ERP - система

Управление проектами и качеством

Маркетинговые исследования

Проектирование

EDA CAD CAE PDM

PLM - система

Подготовка производства

Производство

МЕС SCADA CNC

Транспортировка

Хранение, эксплуатация

Утилизация

Взаимосвязь этапов жизненного цикла и типов автоматизированных систем

Решетневские чтения

Первым и наиболее важным этапом на пути внедрения безбумажной технологии является автоматизация сектора разработки, что предусматривает:

- выбор и внедрение системы электронного технического документооборота и систем автоматизированного проектирования различных уровней;

- выбор и оптимизацию работы расчетных систем и консолидацию их в единую среду (обеспечение обмена проектными данными между ними);

- разработку и наполнение баз данных стандартных элементов и нормативно-технической документации;

- доукомплектование рабочих мест;

- обучение персонала.

На данном этапе особое внимание надо уделить «правильности» 3Б-геометрии, так как согласно ее будет производиться инженерный анализ с последующей передачей данной геометрии на станки с численно-программным управлением (ЧПУ). Стоит отметить что, для успешного использования на данном этапе связок CAD (Computer Aided Design) и CAE (Computer Aided Engineering) систем, необходимо соблюдать ряд основных принципов:

- подготовка и упрощение 3D-геометрии;

- возможность импорта 3D-геометрии в пакеты инженерного расчета;

- актуальность информации, передаваемой для выполнения расчета.

Соблюдая данные требования, возможно получить актуальную и достоверную информацию в ходе выполнения инженерного анализа.

Следующим шагом является внедрение данной технологии на этапе подготовки к производству, одной из главных задач которого является сокращение сроков конструкторско-технологической подготовки производства. Осуществить ее можно за счет:

- организации параллельного выполнения работ по конструкторскому и технологическому проектированию;

- прямого обмена проектной информацией в электронном виде между участниками работ, исключающего повторный ввод данных на этапах выполнения работ по технологии сквозного создания изделия;

- выполнения проектных работ на стадии разработки конструкторской документации (КД) и технологической документации (ТД) по безбумажной технологии благодаря замене рабочих (промежуточных) бумажных носителей информации на электронные (индивидуальные и групповые средства отображения информации);

- повышения квалификации персонала.

На этом этапе ведется разработка комплекта технологической документации (техпроцессы для различных видов производства, конструкторская документация на техническое обслуживание) и формирование управляющих программ для станков с ЧПУ. Параллельно осуществляются процессы утверждения, нормоконтроля и доработки электронной конструкторской документации. Выполнение работ на различных этапах технологической подготовки допускается выполнять раздельно с последующим формированием единого сквозного «сборного» техпроцесса, содержа-

щего в себе все необходимые виды обработки изделия. Данная процедура позволяет существенно экономить время. Кроме того, наличие в PDM-системе (Product Data Management) на одно изделие одного электронного, содержащего все специализированные части, значительно упрощает процессы нормирования и последующей выгрузки данных в систему управления предприятием. Если в процессе подготовки обнаруживается отсутствие специализированной технологической оснастки, то технолог формирует в электронном виде заявку на ее изготовление и передает задание конструктору. Конструктор, в свою очередь, эту оснастку либо подбирает из ранее созданной и зарегистрированной, либо разрабатывает вновь с последующей регистрацией в базе данных оснастки предприятия. Результатом является оснащенный техпроцесс и актуальная база данных специализированной оснастки, связанной с зарегистрированной в PDM-системе конструкторской документацией на оснастку. Программы для ЧПУ также формируются с возможностью дальнейшей архивации и передачи в единую базу данных.

Третьим и менее затратным является перевод на электронный документооборот этапов хранения, взаимодействия с поставщиками, потребителями и утилизации (системы CRM (Customer Relationship Management), SCM (Supply Chain Management), MRP-2 (Material Requirement Planning). Необходимость присутствия электронного документооборота на данном этапе жизненного цикла объясняется тем, что в большинстве случаев малые предприятия не обладают достаточным количеством помещений для складирования необходимых деталей, изделий и материалов, участвующих в производстве, с одной стороны, и с другой - предприятию также необходимо складировать производимую продукцию. Благодаря данной технологии появляется возможность оперативно вносить и отслеживать изменения по количеству производимого и хранимого товара, осуществлять связь с поставщиком материалов и знать процент занятости складских помещений. Внедрение безбумажной технологии на данном этапе позволит отслеживать динамику спроса на ту или иную продукцию, выявить причину роста или падения спроса в зависимости от сезона или других факторов, исключив необходимость проведения специализированных исследований в данном направлении.

Четвертый шаг - это внедрение CALS-технологий на этапе производства. Данный этап наиболее сложен и трудоемок. Объясняется это прежде всего наличием некоторой доли консерватизма (единообразием выполняемых работ и используемых ресурсов), а также низкой квалификации персонала. Кроме того, на данном этапе необходимо внедрить системы CNC (Computer Numeric Control), SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), MES (Manufacturing Execution System). Если предприятие использует ручную сборку, то необходимо дооборудовать рабочие места. (Одним из решений безбумажного производства является установка различных индивидуальных и групповых систем отображения информации). Необходимым условием также является обучение персонала.

M. S. Uchuvatov, S. I. Tregubov Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

V. S. Eresko

2Siberian State Aerospace University named by M. F Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

CALS-TECHNOLOGIES STAGES INTRODUCTION ON SMALL FACTORIES OF ELECTRONIC INDUSTRY

The problem of introduction of technology of paperless manufacture at electronic industry small enterprises is considered. The basic links of life cycle of a product are allocated, the sequence of transfer of the given links on the given technology is presented, the arising problems and possible ways of their solution are presented.

© ynyBaTOB M. C., Tpery6oB C. H., EpecKO B. C., 2010

УДК 004.921

П. М. Фишов, А. Н. Ловчиков

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТРЕХМЕРНОГО ТРЕККИНГА В ПРОЕКТНЫХ РАБОТАХ ВИЗУАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Графическая интерпретация разрабатываемого проекта является важной стадией, которая может сопровождаться трудностями, связанными с созданием визуальных образов. Данная статья описывает технологию создания визуальных моделей, основанных на применении трехмерных объектов в комбинации с видеоизображением, используя технологию трехмерного трекинга. Данная технология подразумевает создание трехмерной модели лишь для данного объекта.

Выполнение проектных работ в различных сферах деятельности имеет важную стадию визуализации заявленного проекта. Для этих целей используется графическая интерпретация предполагаемых работ с предоставлением наглядного конечного или промежуточного результатов.

В сферах деятельности, связанных с изменением ландшафта, созданием и позиционированием новых объектов в уже существующих локациях (таких, как архитектура, строительство, дизайн и др.), для целей презентаций в данный момент применяются статичные слайды, а также трехмерное моделирование.

Создание полностью трехмерной сцены в презентационных целях является наглядной демонстрацией заявляемого проекта. Тем не менее, такой вид работ связан с большими временными и материальными затратами, зависящими от масштаба моделируемого пространства [1].

Данная работа предполагает использование технологии трехмерного трекинга для выполнения стадии визуализации проектной части.

Описание: в интересующей локации, где предполагается позиционирование или создание определенного объекта, производится видеосъемка по заранее утвержденному плану. Далее на основе отснятого видеоматериала при помощи программных пакетов трехмерного трекинга определяются координаты виртуального пространства. Полученная информация экспортируется в программу трехмерного моделирования, где в данное пространство помещается только интересующий объект (в большинстве случаев модель трехмерного объекта создается параллельно его проектированию). После выполняется наложение исход-

ного видеоизображения на полученную графическую информацию, в результате чего получается видеофайл (см. рисунок).

К достоинствам данного метода следует отнести:

- универсальность;

- возможность интеграции объектов любой сложности;

- необходимость в трехмерном моделировании только интересующего объекта, не затрагивая его окружение, снижая трудоемкость процесса на стадии трехмерного моделирования.

- высокий уровень наглядности, так как графический объект располагается в пространстве действительного визуального окружения.

Ограничения выражаются в следующем:

- видеоизображение должно отвечать требованиям для выполнения стадии создания виртуального пространства;

- длительность нахождения объекта и его детализация прямо пропорционально влияют на трудозатраты;

- использование нескольких независимых программных пакетов усложняет процесс создания, а также влияет на надежность системы в целом.

Таким образом, предлагаемая технология создания визуальной модели позволяет добиваться идеальной наглядности и способствует снижению затрат на создание трехмерных объектов.

Библиографические ссылки

1. Кватрани Т. Визуальное моделирование. М. : ДМК Пресс, 2001.

2. Мишенев А. И. Adobe After Effects CS4. М. : ДМК Пресс, 2009.