CrewTraffic - Maritime community CrewTraffic - Maritime community

Автоматизированная технологическая подготовка производства верфи

Современное судостроение требует широкого использования информационных технологий, что, в свою очередь, создает необходимость индивидуального проектирования технологических процессов с учетом конкретного состояния производств и рациональной загрузки оборудования.

Решение задачи состоит в создании на предприятии АСТПП - системы автоматизированного проектирования:

Процессов изготовления деталей;Корпусосборочных единиц;Формирования корпуса судна;Монтажа агрегатов, механизмов, судовых устройств и систем;Постройки судна в целом с учетом условий предприятия.

В резуль­тате предприятие получит оперативную технологическую информацию, в том числе технологические документы, а также данные для управления оборудованием, для изготовления и применения СТО.

Рис. 1 Источники совершенствования ТПП верфи

АСТПП верфи реализуют за счет автоматизации инженерно-техни­ческих работ и использования информационных технологий.

Преиму­щества АСТПП - в:

Сокращении сроков и повышении качества проектирования технологических процессов;Увеличении производи­тельности труда технологов;Своевременном получении оперативной информации о текущем состоянии ТПП, облегчении и ускорении корректировок;Обеспечении взаимодействия с другими системами автоматизированного проектирования.

Необходимость распространения АСТПП на предприятиях отрас­ли, адаптация систем к изменяющимся условиям производства, по­стоянное развитие систем предъявляют ряд требований, главными из которых являются:

Единство;Автономность;Современность методов создания и организации систем;Адекватность используемым инстру­ментальным средствам;Адаптивность;Тиражируемость;Оптималь­ность распределения функций между человеком и автоматизирован­ной системой.

Выполнение перечисленных требований определяется уровнем:

Методического;Математического;Программного;Лингвисти­ческого;Информационного;Организационного и технического обес­печения АСТПП.

Создание и существование современной АСТПП ос­новано на соблюдении ряда принципиальных системообразующих положений.

Принцип системного единства. Компоненты АСТПП верфи долж­ны разрабатываться как части единого целого, функционирование которых подчинено общей цели. Максимальный эффект от системы достигается при комплексной автоматизации решения задач технологи­ческой подготовки производства.

АСТПП необходимо рассматривать как часть единого информаци­онного процесса, который реализуется в виде корпоративной инфор­мационной системы (КИС) предприятия, объединяющей разрознен­ные процессы использования систем автоматизированного проектирования, АСТПП и автоматизированных систем управления предприятием.

В основу реализации КИС положены современные безбумажные технологии непрерывной поддержки жизненного цикла изделия, так называемые CALS-технологии (Continuous Acquisition and Life cycle Support). Применение в практике работ CALS-технологий обеспечи­вает не только информационную интеграцию процессов внутри судостроительного предприятия, но и «внешнюю» интеграцию процессов, выполняющихся в ходе всего жизненного цикла судна от проектирова­ния и строительства до эксплуатации и утилизации.

Технология CALS базируется на использовании ряда интегрирован­ных информационных моделей, в частности, компьютерной производ­ственной модели судна (Ship product model). АСТПП - одно из средств формирования модели судна, представляющей собой единую компью­терную трехмерную модель в виде базы данных, распределенной по корпусу судна, судовым помещениям и их насыщению механизмами, оборудованием, устройствами, системами и трубопроводами. При ис­пользовании АСТПП бумажные чертежи и документы являются вто­ричными и формируются на основе использования распределенной базы данных производственной модели. Производственная модель суд­на содержит всю необходимую информацию для поддержания всего жизненного цикла судна.

Принцип декомпозиции. При проектировании система разбивается на программные компоненты по наиболее слабым связям. Внутренние связи в компоненте должны быть значительно сильнее, чем ее связи с другими компонентами.

Принцип независимости (модульности). Все компоненты АСТПП должны представлять собой функционально законченные модули, ко­торые могут эксплуатироваться как самостоятельно, так и в системе. Представление компонент как функционально автономных блоков с унифицированной структурой способствует созданию различных кон­фигураций системы, наилучшим образом учитывающих особенности строящихся проектов, применяемые технологии постройки и исполь­зуемое на верфи оборудование.

Принцип совместимости. Все обеспечивающие составляющие АСТПП должны позволять совместное функционирование компонент. Особенно важны управляющая, информационная и программная согласованность отдельных компонент системы. От совместимости программных компо­нент впрямую зависит эффективность систем управления данными о про­дукте (product data management), обеспечивающих набор пользователь­ских функций для поддержки электронной модели судна.

Принцип открытости. АСТПП - сложная система, в связи с чем она неизбежно пополняется новыми компонентами, расширяющими круг решаемых ею задач. При этом ее действующие компоненты обновляют­ся и корректируются. Система должна иметь развитые средства настрой­ки и включения собственных пользовательских приложений.

Сложность и многообразие решаемых задач, потребность в посто­янной модернизации технических и аппаратных средств объективно требуют того, чтобы АСТПП:

Была открытой для наращивания и модернизации аппаратных ресурсов любого уровня (серверов, рабочих станций, периферийного оборудования, сетевых устройств и т. д.) без остановки эксплуатации на срок, критический для эксплуатирующих ее подразделений;Являлась, по возможности, инвариантной к программным сред­ствам системного уровня, т. е. открытой для установки как новых вер­сий программ, так и для внедрения совершенно новых программных продуктов (операционных систем, СУБД и т. п.).

Информационная открытость АСТПП определяется прежде всего интеграцией программных компонент внутри самой системы на основе использования единой базы данных модели судна. Являясь органической и неотъемлемой частью КИС предприятия, АСТПП верфи должна на программно-аппаратном уровне иметь интерфейсы, обеспечивающие ее стыковку с другими автоматизированными системами.

Взаимодей­ствие с внешними системами обеспечивается посредством поддержания открытых стандартов компьютерного представления и обмена инфор­мацией (IGES, DXF, VDA-FS, SET). В судостроении на основе формата STEP разработан вариант международного стандарта ISO 10303 - Exchange of Product Model data (обмен данными по модели изделия), который устанавливает общий для судостроения нейтральный компью­терно-ориентированный формат полного представления сложных 3-мерных моделей изделий. Стандарт регламентирует форматы и структуры данных и операций с ними, от элементарных до сложных комплексов.

Принцип стандартизации. АСТПП должна представлять собой гиб­кую и минимальную по составу элементов и структуре систему. Это достигается унификацией, типизацией и стандартизацией компонент системы на единой методологической основе, выделением компонент инвариантных к объектам и отраслевой специфике. Стандартизация элементов АСТПП снижает затраты и время, необходимые на ее про­ектирование, эксплуатацию и поддержание.

Стандартный способ представления технологических данных позво­ляет решить проблему обмена информацией между различными под­разделениями верфи, а также участниками кооперации, оснащенными разнородными автоматизированными системами. Использование стан­дартов обеспечивает корректную интерпретацию хранимой информации, возможность оперативной передачи функций одного подрядчика другому, который, в свою очередь, может воспользоваться результата­ми уже проделанной работы. Это особенно важно для судна, имеющего длительный жизненный цикл, когда необходимо обеспечить преем­ственность информационной поддержки продукта, независимо от складывающейся экономической ситуации или производственных условий.

Принцип базирования на новейшие научно-технические достижения. Для работы с полным электронным описанием судна современная АСТПП должна иметь широкий набор средств геометрического моделирования, обеспечивающих создание моделей изделия любой слож­ности с использованием методов параметрического каркасного, поверх­ностного и твердотельного моделирования или непараметрического моделирования, а также средств, позволяющих интегрировать парамет­рические и непараметрические методы.

Не менее значима для современной АСТПП степень интегрирован­ности ее программных компонентов в Интернет-среду.

Использование аппарата Баз Знаний в программных компонентах АСТПП позволяет закладывать в систему правила, содержащиеся в от­раслевых и национальных стандартах, в руководящих документах, а также накопленный персоналом опыт.

Принцип эргономичности. АСТПП верфи - человеко-машинная си­стема, в которой пользователь является ее составной частью и взаимо­действует в едином комплексе со средствами ЭВТ. При решении ряда задач технологической подготовки производства через пользователя замыкается обратная и в некоторых случаях организуется прямая информационная связь. Пользователь является активным элементом си­стемы.

Поэтому при проектировании АСТПП необходимо рассматри­вать комплекс вопросов по взаимодействию человека с вычислительной системой, основными из которых являются распределение функций между человеком и вычислительной системой, исследование возмож­ностей человека-оператора, как звена системы «человек-система» и т. п. В рамках автоматизированной системы должен быть обеспечен удобный для пользователей интерфейс, рассчитанный на пользователя, не являющегося программистом. Диалог системы с пользователем должен вестись в судостроительных терминах и понятиях, для него привычных.

Современные АСТПП состоят из отдельных подсистем. По назна­чению выделяют, как показано на рис. 2, подсистемы, выполняющие целевые проектные процедуры ТПП (основные функции) и обслужи­вающие подсистемы, предназначенные для организации и управления всей ТПП с использованием вычислительной техники.

Подсистема автоматизированного проектирования обеспечивает снижение трудоемкости решения технологических задач за счет исполь­зования соответствующих математических методов и адаптивность всей системы к условиям конкретных задач производства на данном предприятии. Подсистема информационного обслуживания обеспечивает соответствующей информацией технологов и программные подсисте­мы для организации их взаимодействия, выполняет формирование документации, поддержку интерактивного режима работы подсистем.

Эффективность создания и последующей эксплуатации АСТПП в судостроении в значительной мере определяется степенью ее интегра­ции с другими

No comments yet. Be the first to add a comment!
By continuing to browse the site, you agree to our use of cookies.