• Зарубежные контракты
  • Авиация
  • Экспорт
  • Автомобилестроение
  • Диагностика
  • Техпроцессы
  • Моделирование
  • Системы управления
  • Автоматизация
  • Металлургия
  • Силовые машины
  • Машиностроение
  • ЖД транспорт
  • Торговые палаты
  • Эффективное управление
  • Правовая область
  • Производство
  • Импорт
  • Техобслуживание
  • Тюнинг
  • Новые договора
  • Производственные процессы
  • Главная \ Реализация методологии проектирования сложных изделий в среде систем SMARTEAM и CATIA V5

    Наши специалисты по транспортной логистике обеспечат Вам оперативный сервис по доставке нашей продукции на условиях FCA, FOB, CFRили DDU (согласно правилам Инкотермс 2000) в страны Европы, США, Канаду и по всему миру. Вы всегда будете информированы о пути следования Вашего заказа и ожидаемом времени прибытия. Сертификат происхождения (форма А) может предоставляться до и после отгрузки продукции.


    Александр Иванович Краснухин, ГЕТНЕТ, Москва


    Введение

    Проектирование сложных изделий, состоящих из огромного количества различных компонентов, требует применения адекватного инструментария проектирования, к которому относятся тяжелые САПР и системы управления проектными данными. Безусловно, функциональность таких систем стремительно расширяется и является предметом пристального внимания, как разработчиков, так и пользователей. Однако, не менее важным, а возможно и основным фактором, определяющим успех крупных проектов, является использование соответствующих методологий, позволяющих отслеживать причинно следственные связи, использовать накопленные ранее знания, порождать и накапливать новые знания и многое другое. Современные требования, связанные с сокращением сроков и стоимости проектирования, повторным использованием накопленной информации при проектировании новых изделий, обеспечением необходимой информационной поддержки изделия на протяжении всего жизненного цикла, делают абсолютно необходимым применение современных методологий проектирования. Положение усугубляется тем, что на разных этапах жизненного цикла требуются существенно разные представления данных об изделии. При этом значительную актуальность приобретает требование сохранения целостности данных, например в части сохранения причинно следственных связей порождающей и порождаемой информации.

    Современные тяжелые системы автоматизированного проектирования уже давно не являются только системами трёхмерного проектирования. Они включают в себя такие развитые средства, как накопление и использование знаний, проектирование в контексте, параллельное проектирование, разделение по стадиям проектирования, подсистемам и ролям и т.д. Реализация методологий проектирования частично осуществляется в виде стандартной функциональности систем, частично достигается организационными мерами, частично обеспечивается средствами кастомизации системы, позволяющими поддерживать не только новые функции, но и методологические решения в целом.

    Для реализации этих возможностей требуется соответствующая информационная поддержка со стороны систем, которые в недалёком прошлом именовались Системами Управления Данными о Продукции (PDM – Product Data Management), VPDM (Virtual Product Data Management), CPD (Collaborative Product Development), CPC (Collaborative Product Commerce) и т.п., а теперь практически все позиционируются как системы cPDm.

    CPD системы, в первую очередь, направлены на поддержку конструкторской работы, в то время как CPC системы обеспечивают поддержку функционирования всей цепочки (головное предприятие, поставщики, заказчики, партнеры, другие участники проекта) на протяжении всего жизненного цикла. Вместе с тем, оба класса систем обеспечивают функциональность классического PDM. Концепция cPDm состоит в объединении функциональности CPD и CPC в единую систему. Проще можно слазать, что cPDm = CPD + CPC.

    В настоящей статье рассматривается реализация одной из методологий проектирования, выполненная за счет совместного использования стандартной функциональности системы автоматизированного проектирования CATIA и средств кастомизации cPDm системы SMARTEAM.

    Немного о терминологии и о системе SMARTEAM

    Представляется, что в настоящее время не существует систем, которые в полной мере реализуют концепцию cPDm. Границы между CPD, CPC, VPDM, а также «классическим» PDM являются «размытыми» по своей природе. Не существует абсолютных критериев для определения принадлежности системы к какому-то определенному классу. Многие производители относят свою систему к нужному им классу только потому, что в систему в каком-то зачаточном, а иногда просто в декларативном виде, включены функции, соответствующие требуемому классу. Если использовать подобные «мягкие» критерии, то почти все современные развитые PDM системы можно позиционировать как cPDm (cPDm = CPD + CPC). Можно лишь достаточно уверенно утверждать, что современные системы действительно имеют некоторый тренд в сторону cPDm, но пока представляется разумным позиционировать каждую конкретную систему как CPD или CPC ориентированную.

    Компании IBM и Dassault Systems, а также дочерняя компания Dassault SmarTeam Corporation предъявляют весьма жесткие критерии к поставляемым ими продуктам. Для каждой из систем можно достаточно чётко указать к какому классу и в соответствии с какими критериями она относится.

    Компания IBM (подразделение PLM Solutions) проводит серьезную работу, направленную на правильное позиционирование систем в соответствие с возможными областями применения, типами предприятий и особенностями рынка.

    Система SMARTEAM по своей функциональности может быть отнесена к классу CPC ориентированных систем с развитой функциональностью, а также рассматриваться как CPD система начального уровня. В случае использования SMARTEAM в качестве основной PDM системы предприятия, часть функциональности в области CPD (поддержка цифровой модели и др.) обеспечивается с помощью средств системы CATIA (DMU), компонента системы ENOVIA DMU Navigator и встроенных средств интеграции систем. Следует заметить, что CPD функциональность SMARTEAM стремительно растет, а развитые средства кастомизации позволяют внедрять такую развитую CPD функциональность, которой не обладают даже многие CPD ориентированные системы. Системное решение (реализация методологии), рассматриваемое в настоящей статье во многом является решением именно класса CPD.

    Особенностью SMARTEAM является простота и быстрота внедрения с возможностью плавного наращивания функциональности, а также информационной модели и модели бизнес – процессов, в процессе реального функционирования системы. При этом SMARTEAM, видимо, является единственной на рынке развитой PDM системой, которая может поддерживаться и наращиваться силами заказчика.

    Для проектирования сложных изделий с длительным жизненным циклом, кроме тяжёлой системы САПР требуется, как минимум и соответствующая система PDM, с одной стороны, обеспечивающая глубокую интеграцию с системой САПР, в нашем случае с системой CATIA, а с другой стороны, поддерживающая используемую CATIA методологию проектирования.

    В настоящей статье рассматривается реализация одной из методологий проектирования, выполненная за счет совместного использования стандартной функциональности системы автоматизированного проектирования CATIA и средств кастомизации cPDm системы SMARTEAM.

    Предпосылки создания системного решения на базе системы SMARTEAM

    Современные проекты характеризуются жесткими ограничениями во времени, кооперативностю, удаленностью и «непохожестью» участников.

    Требуется PLM решение для:

    ·        Управления хранением и доступом

    ·        Управления составом и структурами

    ·        Поддержки логических связей и ассоциативности

    ·        Обеспечения многофункциональной среды проектирования

    ·        Обеспечения быстрого, легкого и надежного обмена проектными данными

    Кроме того, должны быть обеспечены такие функции как:

    ·        Открытый путь в ERP и другие системы, например в другие PDM

    ·        Web - доступ: Online, Offline, Mobile

    ·        Стандартизация рабочих процессов

    Специфика задач проектирования сложных изделий с длительным жизненным циклом состоит также в следующем:

    ·        Модели должны содержать описание стадий и состояний Ж.Ц. и иметь несколько различных способов визуализации

    ·        Носитель информации о компоненте содержит множество различных типов элементов данных (Features).Одного метода управления через структуру документов не достаточно

    ·        Проекты имеют как минимум два различных вида конфигураций: Конфигурация состава (или «Комплектация») и Конфигурация состояния

    ·        Проектные данные должны управляться не только параметрами, но и DTs (управляющие таблицы), Rules (правила), Checks (проверки) и т.д.

    ·        Проектные данные имеют «поведенческие» элементы описания (Behavior features) – требуют контроля средствами PDM

    ·        Проектные данные многоструктурные

    ·        Проектные данные характеризуются высокой вариантностью («как задумано», «как спроектировано», «как изготовлено», «как существует при эксплуатации») – требуют контроля средствами PDM

    Основополагающие возможности SMARTEAM, достаточные для реализации системного решения:

    ·        Двухсторонний обмен между параметрами CATIA и атрибутами SMARTEAM

    ·        Поддержка межмодельных связей (как логических, так и иерархических) Конфигурируемая модель данных

    ·        Настраиваемость и гибкость

    ·        Легкость Импорта/Экспорта


    Описание системного решения (методологии) Relational Generative Design (RGD)

    RelationalGenerative Design (RGD) не имеет устоявшегося терминологического аналога в русском языке. Эту методологию можно определить как «Параллельное разделенное по стадиям проектирование с использованием и накоплением знаний». RGD является одним из решений, составляющих основу современного автоматизированного проектирования, впервые реализованных в системе CATIA V5. Наряду с другими прогрессивными решениями, RGD поддерживается системой ENOVIA как часть стандартной функциональности. В задачи настоящей статьи не входит описание или сравнение различных систем, предлагаемы компаний IBM, а именно систем SMARTEAM, ENOVIA LCA или ENOVIA VPM . Здесь предлагается описание реализации методологии Relational Generative Design на базе систем CATIA и SMARTEAM.

    Назначение RGD

    Основные принципы методологии заключаются в следующем:

    ·        Процесс проектирования разделяется на стадии

    ·        Каждой стадии соответствует специализации пользователей по ролям, по представлениям данных, т.е. по видам моделей (CATPart или CATProduct), по правам доступа

    ·        При переходе к следующей стадии модели наследуют только те данные, которые необходимы для работы на этой стадии

    ·        Ограничение по ролям обеспечивает для каждого пользователя ролевой группы видимость только тех данных предыдущих стадий, которые специально определены как необходимые на данной стадии

    ·        Вместе с тем, сохраняется ассоциативная ссылочность на данные предыдущих стадий проектирования


    Таким образом, обеспечивается возможность отслеживания любых изменений, выполненных на предыдущих стадиях, конфиденциальность информации и возможность работы с максимально облегченным представлением моделей на каждой стадии. При этом гарантируется целостность проекта в целом, т.к. все причинно следственные связи отслеживаются по ссылкам. Общая схема методологии RGD приведена на рис. 1.

    Рис. 1. Общая схема Relational Generative Design.

    Разделение на стадии зависит от специфики конкретной области применения или от специфики предприятия. В нашем случае выбрана следующая схема разделения на стадиипроектирования:

    ·        Стадия инженерного моделирования (Engineering Design – ED)

    ·        Стадия геометрического моделирования (Shape Definition – SD)

    ·        Стадия определения детали как компонента сборки (Part Definition – PD)

    ·        Стадия определения системно – агрегатной (функциональной) сборки (Functional DMU Definition)

    ·        Стадия определения технологической сборки (Manufacturing DMU Definition)


    Схема реализованного нами подхода приведена на рис. 2.



    Рис 2. Схема реализованного решения. Наследование связей между документами.

    На каждой стадии имеются свои особенности организации работы конструктора. Мы опишем общие принципы, присущие всем стадиям. Схемы описания сценариев для каждой из стадий приведены на рис. 3-7.

    Общие принципы сценариев стадий проектирования моделей (не сборок)

    На каждой стадии проектирования моделей работа начинается с загрузки в систему CATIA из базы данных SMARTEAM одной из стартовых моделей, определенного для данной стадии типа. Стартовая модель – это пустая в содержательном смысле модель, обладающая заранее определенными свойствами. Например, стартовая модель содержит в себе параметры, формулы, проверки и другие элементы знаний (Knowledge).

    Далее осуществляется поиск других ранее выполненных моделей (прототипов), данные которых требуются для разрабатываемой модели. Если такие модели найдены, то из них проводится импортирование ссылок.

    После этого, производится работа необходимая для доведения модели до уровня поставленных требований.

    Публикуются результаты работы, т.е. результаты делаются доступными для импорта в другие модели, например для использования на следующих стадиях проектирования. Таким способом обеспечивается сохранение конфиденциальности разработки, и «облегчаются» модели, наследующие полученные результаты. Это важно для последующего формирования больших сборок, так как они формируются из максимально «облегченных» моделей, которые, вместе с тем, обладают ассоциативностью со всеми порождающими моделями.

    Выполняется проверка корректности модели в соответствии с заранее определенными критериями. Если результаты проверки положительные, то производится утверждение модели и запись ее в базу данных SMARTEAM.

    Следует заметить, что на самом деле автоматическая проверка на соответствие правилам происходит постоянно в процессе работы в реальном времени, а не только по завершении работы.

    Схемы сценариев приведены на рис. 3 - 5.



    Рис. 3. Сценарий инженерного моделирования (Engineering Design – ED) .



    Рис. 4. Сценарий геометрического моделирования (Shape Definition – SD).



    Рис. 5. Сценарий определения детали как компонента сборки (Part Definition – PD).

    Общие принципы сценариев стадий проектирования сборок

    В целом принципы проектирования сборок достаточно полно проиллюстрированы на рис. 6 7.

    Рис. 6. Сценарий определения системно – агрегатной (функциональной) сборки (Functional DMU Definition).



    Рис. 7. Сценарий определения технологической сборки (Manufacturing DMU Definition).

    Обратим внимание на два способа формирования сборок, представленных на рисунках.

    Левая ветвь иллюстрирует формирование сборок средствами CATIA. Этот способ является предпочтительным тогда, когда большая часть сборочных элементов выполнена в системе CATIA.

    Правая ветвь иллюстрирует альтернативный вариант, в котором сборки создаются средствами компонента SMARTEAM-BOM. Такой подход может оказаться эффективным при необходимости включения в сборку элементов, не имеющих представления в CATIA.

    Настройка системы SMARTEAM для реализации RGD

    Как отмечалось во многих публикациях, система SMARTEAM обладает уникальными возможностями для увеличения эффективности процесса внедрения, как в части уменьшения сроков и трудоемкости внедрения, так и части высокой степени кастомизируемости системы. SMARTEAM одинаково хорошо может использоваться как «коробочное решение» и как глубоко настраиваемая система.

    В рассматриваемом примере использовались три стандартных средства настройки SMARTEAM:

    ·        SMARTEAM Data Model Designer (построитель и редактор информационной модели)

    ·        Integration Tools Setup (настройщик средств интеграции с различными системами, в нашем случае – с системой CATIA)

    ·        Users Maintenance (управление полномочиями пользователей)


    Не былонаписано ни одной строчки программного кода.

    С помощью SMARTEAM Data Model Designer были определены новые классы моделей для моделей CATIA. Для каждой стадии проектирования были созданы специальные классы с необходимыми наборами атрибутов и других свойств.

    С помощью Integration Tools Setup реализована возможность двунаправленного отображения параметров CATIA и атрибутов метаданных SMARTEAM.

    Средствами Users Maintenance были настроены необходимые права доступа для различных групп пользователей в соответствии с их ролевыми функциями на различных этапах проектирования.

    © 2006 Parfino   Разработка дизайна и создание сайта
    вебстудия Атилект