Интеграция структур данных и работа интегрированной системы

4.4.1. PDM-система как средство интеграции

Наряду с рабочей средой сотрудника предприятия, другой большой функцией PDM-системы является интеграция данных об изделии на протяжении всего жизненного цикла. Фактически на предприятии существует два центра интеграции данных: АСУП и PDM-система (рис. 4.11).

АСУП интегрирует данные о ресурсах предприятия, требуемых для его функционирования, тогда как PDM-система интегрирует данные о продукте деятельности предприятия. Кроме того, на предприятии существуют прикладные компьютерные системы, основной задачей которых является создание и обработка данных об изделии. Таким образом, можно выделить два направления интеграции данных на предприятии: вертикальная интеграция и горизонтальная интеграция.

Вертикальная интеграция предполагает интеграцию PDM-системы и прикладных систем. Ее суть состоит в том, что данные об изделии, созданные прикладными системами, передаются на хранение в PDM-систему, а при необходимости их обработки или изменения, передаются обратно в прикладные системы, после чего вновь должны быть возвращены в PDM-систему. При этом PDM-система обеспечивает контроль целостности, полноты и актуальности данных об изделии.

Горизонтальная интеграция предполагает интеграцию PDM-системы и АСУП. Задачей такой интеграции является создание и поддержание полной информационной модели предприятия, включающей как данные о продукте деятельности предприятия, так и о ресурсах предприятия. Одним из основных преимуществ такой модели является исключение повторного ввода данных при переходе изделия с этапа разработки (который контролируется в основном PDM-системой) на этап производства (который контролируется в основном АСУП).

Рис. 4.11. PDM-система как средство интеграции

Примером данных, передаваемых из PDM-системы в АСУП, может служить состав изделия. Важным компонентом «бесшовной» интеграции на предприятии является поддержка PDM-системой произвольного набора характеристик объектов, что позволяет интегрировать PDM-систему практически с любой другой компьютерной системой, используемой на предприятии.

Уровни интеграции.

Можно выделить несколько уровней интеграции PDM-системы и других компьютерных приложений, работающих на предприятии:

· единая модель данных;

· прямой доступ к базам данных;

· прикладные программные интерфейсы;

· конвертеры.

Конвертеры следующие:

· стандартный формат, например STEP;

· формат популярной прикладной системы, например Excel;

· собственный формат.

4.4.2.Синхронизация работы интегрированной системы

Реализуя принцип быстрого создания, проект и процессы формируются на основе соответствующих шаблонов. Шаблоны создаются на основании соответствующих стандартов и хранятся в базе данных. Выполненные проекты с помощью программного продукта также можно сохранять в базе данных в виде шаблонов. Шаблоны проекта могут создаваться на основании таких систем, как СРПП, ЕСКД, ЕСТД и ЕСТПП. Шаблоны процессов – в соответствии со стандартами предприятия.

Проблема интеграции – это, прежде всего, проблема интеграции данных. Должна производиться интеграция четырех структур данных – проекта, процесса, шаблона проекта и шаблона процесса.

В моделях данных должна быть выделена общая, или синхронизируемая часть, это следующие структуры:

§ Организационная структура.

§ Структура ролей.

§ Структура ресурсов.

§ Пользователи.

§ Структуры кодирования.

Описание основных структур данных:

§ Проект определяется через совокупность работ, их взаимосвязи, через ресурсы и затраты.

§ Процесс описывается через совокупность задач, их взаимосвязи, через пользователей (исполнителей) и права доступа.

§ Шаблон проекта – совокупность работ с оценками по длительности, с оценками трудозатрат, стоимостей ресурсов. Переход от шаблона к проекту – пересчет длительностей и трудозатрат в зависимости от сложности проекта. В проекте для работ и ресурсов определяются календари, сроки (планируемые, фактические). На работы назначаются ресурсы из числа выделенных на проект, как трудовые (исполнители), так и нетрудовые (материалы, механизмы, и т.д.).

§ Шаблон процесса – совокупность задач с привязанными к ним ролями (ресурсами в терминах системы управления проектами), правами доступа по ролям, длительностями задач. Переход от шаблона процесса к процессу будет осуществляться путем назначения конкретных исполнителей на задачи, для задач появятся даты начала и окончания.

4.4.3. Этапы работы интегрированной системы

Укрупнено, этапы работы интегрированной системы можно представить следующим образом:

§ Выбирается шаблон проекта.

§ В СУП производится календарно-сетевое планирование.

§ Проект инициируется.

§ Каждая задача проекта детализируется соответствующим WF.

Предлагается следующий подход к построению шаблонов процессов к конкретной работе: по кодам работ выбирается шаблон процесса. Каждому сочетанию кодов соответствует определенный шаблон. Получается многомерная матрица, узлы которой определяют выбор шаблона процесса. На процесс можно накладывать различные ограничения, например, повышенная сложность, в таком случае вводятся коэффициенты, которые увеличивают либо длительность работ процесса, либо стоимость ресурсов. В результате получается два шаблона: первый – это шаблон с увеличенной длительностью, а второй – шаблон с увеличенной стоимостью. Подобных ограничений может быть достаточно много. Следовательно, вместо одного шаблона для конкретной комбинации кодов возникает целый ряд шаблонов процесса. Выбор наиболее оптимального шаблона можно осуществить с использованием методов оптимизации.

На рис. 4.12 приведен пример подбора шаблонов для конкретных работ проекта (случай определения двух кодов работ). Например, код 1 – это «этап жизненного цикла проекта», его значениями могут быть:

§ Эскизное проектирование

§ Техническое проектирование

§ Разработка конструкторской документации

Код 2 – это «метод разработки», его значения:

§ Разработка «с нуля»

§ Разработка на основании существующего аналога

§ Модификация изделия

Очевидно, что для эскизного проектирования и технического проектирования стандартами предприятия предопределены различные процедуры, следовательно, работы с соответствующими кодами детализируются разными процессами. В то же время, например, процедуры разработки конструкторской документации «с нуля» и на основании существующего аналога различны.

Получается, что для каждой работы со значением кода «этап жизненного цикла проекта» - разработка конструкторской документации – существует несколько процессов, в соответствии с которыми она может быть детализирована в зависимости от значения кода «метод разработки».

Рассмотрим задачи PPE на шагах выполнения работ по проекту с учетом материала пунктов 4.3.4 и 4.3.5:

Рис. 4.12. Подбор шаблонов для работ проекта в случае определения двух кодов работ

(КОД 1- Этап (подэтап) жизненного цикла, КОД 2 - Метод разработки)

1) После запуска проекта в PDM инициатору процесса направляется уведомление о необходимости начала работ (запуска определенных процессов), где указываются сроки выполнения работы, длительности и необходимый шаблон процесса. Подобные уведомления формируются для всех работ, попавших в определенный временной интервал от текущей даты проекта, необходимый для формирования папки процесса.

2) При необходимости, есть возможность редактирования шаблона процесса, как до его инициализации, так и после. Каждый процесс инициируется: назначаются конкретные исполнители на задачу, формируется папка процесса – набор целевых и ссылочных документов.

3) После определения конкретных исполнителей для задач процесса в PDM-системе формируется информация о исполнителях и времени их работы. Эти данные передаются в PPE и в проекте появляются плановые длительности работ и плановая загрузка ресурсов.

4) Далее, после запуска процесса в PPE передается сигнал о фактическом начале работы.

5) Последующие данные о выполнении каждой конкретной задачи процесса также передаются в PPE. Появляется возможность контролировать выполнение задачи по шагам, которые должны быть связаны с ключевыми событиями выполнения WF (для этого нужно установить триггеры, формирующие сигналы на обновление состояния работы в календарно-сетевом графике).

6) В ходе процесса в PPE уточняется информация в соответствии с календарно-сетевым графиком и выполняются необходимые корректировки.

7) После выполнения процесса в PPE передается информация о фактической загрузке ресурсов и фактических сроках выполнения задач (шагов работы). Используя полученные данные, регистрируются фактические значения, происходит перерасчет расписания.

4.4.4. Управление составом изделия

Управление составом изделия заключается в следующем:

· поддержка информации о составе изделия, его исполнениях и конфигурациях;

· поддержка различных составов изделия (конструкторского, технологического, финансового);

· оценка влияния компонента состава изделия;

· управление конфигурациями изделия.

Управление конфигурациями изделия заключается:

· поддержка применяемости компонентов изделия;

· тесная интеграция с управлением изменения изделия.

Состав изделия является, по сути, основной информацией для любой PDM-системы. Это – скелет всей модели изделия, вокруг которого строится остальная модель, и к которому привязываются практически все остальные данные. Для управления составом изделия PDM-система должна хранить информацию о входящих в состав изделия компонентах, а также об исполнениях и конфигурациях изделия.

Для реализации этого PDM-система должна поддерживать данные об отношениях между изделием и составляющими его сборками, а также между сборками и составляющими их сборками нижних уровней и деталями.

В качестве отношений между компонентами могут выступать не только их физическая связь в изделии типа сборка-деталь, но и другие типы структур, например, технологическая, финансовая, эксплуатационная, маркетинговая и иные структуры изделия. Таким образом, для специалистов любого отдела (не только конструкторов) предоставляется возможность увидеть состав изделия с нужной ему точки зрения, что реально делает PDM-систему рабочей средой для любого сотрудника предприятия.

Кроме того, с помощью представления структуры изделия, можно представлять информацию об альтернативных и заменяющих изделиях для некоторого изделия, а также указывать связь между заготовкой и изделием, которое получается из данной заготовки после выполнения производственных процессов. PDM-система должна позволять оценивать влияние изменений компонента изделия на другие части проекта либо путем выявления всех сборок, в которых данный компонент используется (функция под названием где используется), либо путем выявления всех папок, содержащих ссылку на данный компонент (функция под названием кто ссылается).

Классификация.

Классификация позволяет:

· упростить поиск и повторное использование данных;

· автоматизировать процесс присвоения идентификаторов изделий.

Мечта любого конструктора, которому поручено спроектировать новое изделие, состоит в том, чтобы не проектировать это изделие с начала и до конца, а собрать его из уже спроектированных ранее компонентов (может быть, лишь слегка изменив их).

PDM-система решает эту проблему, позволяя конструктору найти нужный компонент. Методом решения этой проблемы является классификация хранящихся в PDM-системе компонентов изделия (в том числе, стандартных деталей). Смысл классификации состоит в том, что схожая информация (или информация о схожих объектах) должна быть сгруппирована в классы, имена которых отражают суть объектов, причем классификация, реализованная в PDM-системе, может быть гораздо более гибкой ее бумажного аналога. При классификации возможно использование атрибутов, выражающих важные свойства объектов, входящих в класс (рис. 4.13).

При занесении компонентов в систему, они должны быть отнесены к одному или более классам, структура которых отвечает нуждам конкретного предприятия. Сами классы могут быть сгруппированы в сложные иерархические деревья или сети. Это, в свою очередь, позволяет организовать сам перечень компонентов в легко отслеживаемую иерархическую сетевую структуру.

Каждая деталь может быть снабжена своим набором атрибутов, который является общим для всех деталей данного класса либо является специфичным только для данной детали. Наличие

Рис. 4.13. Классификация компонентов

атрибутов позволяет еще более упорядочить перечень используемых на предприятии компонентов.

Классификация позволяет значительно упростить поиск изделий, отвечающих определенным характеристикам (или стандартных деталей), что означает увеличение количества повторно используемых деталей и, соответственно, снижение стоимости и сроков разработки изделия. Кроме того, с помощью функции классификации PDM-системы возможна организация автоматизированного присвоения обозначений вновь создаваемым компонентам.

Помимо классификации компонентов изделия, PDM-система должна позволять классифицировать и другие хранящиеся в ней объекты, например, документы, содержащие данные об изделиях. Примерами классов документов могут быть: «чертежи», «трехмерные модели», «технические публикации» и т.п. Каждый документ может иметь свой набор атрибутов – номер, автор, дата, версия и т.п.