CAD\CAM\CAPP ADEM: интеграция от простого к сложному

Проблеме интеграции программных продуктов и решений с целью построения единого информационного пространства предприятия уделяется сегодня большое внимание. Для руководителей IT-подразделений в отечественной промышленности, где до сих пор существуют в большом количестве “наследованные”, зачастую доморощенные программные продукты и при одновременном решении проблемы преодоления “лоскутной” автоматизации реализуют проекты внедрения современных решений, важное значение имеет задача выбора оптимального интеграционного варианта с учетом дальнейшего развития своей производственной и организационной структуры.

Многие российские предприятия исторически или в силу определенных обстоятельств отдают предпочтение исключительно отечественным программным разработкам и рассматривают их как стратегическую перспективу. Причем не только для себя, но и для партнеров по отраслевым холдингам, которые все больше определяют лицо российской индустрии. Кроме того, нередко выбранные системы должны пройти строжайшую экспертизу, преде чем получить путевку в жизнь. Предлагаемый сегодня рассказ об интеграционных возможностях отечественной CAD\CAM\CAPP-системы ADEM поможет специалистам IT-руководителям сделать правильное и зрелое профессиональное заключение.

Система ADEM рассчитана, в первую очередь, на поддержку цикла подготовки производства на базе единой информационной модели изделия. Она содержит средства для объемного и плоского проектирования и конструирования. Функциональность для оформления конструкторской и технологической документации в ADEM обеспечивает классическое компьютерное черчение, получение чертежей по объемной модели и автоматическую генерацию документации в ADEM CAPP.

Программирование станков с ЧПУ для всех видов механообработки (фрезерования, гравирования, точения, электроэрозии и др.) может производиться как на основе объемной, так и плоской модели, или на их сочетании.

В управлении процессом сквозной подготовки производства серьезную помощь оказывает ADEM Vault – встроенная PDM-система легкого уровня, осуществляющая управление архивами и документами.

Важное место в ADEM занимает поддержка интеграции и связей с различными системами автоматизации производства, конструирования и управления.

Поддержка систем управления предприятием

Тема интеграции САПР с системами ERP активно обсуждается в последние несколько лет. Во многих посвященных ей выступлениях на семинарах и конференциях, а также в публикациях подход к решению данной задачи состоит из нескольких немудреных принципов:

- передача данных о детали, сборочной единице, изделии и о технологии их изготовления производится из САПР в ERP, то есть в одном направлении;

- способ передачи этих данных представляет собой их экспорт из САПР и импорт в ERP-систему в одном из общепринятых форматов, например XML;

- согласование данных в двух системах обеспечивается за счет синхронизации справочников (материалов, подразделений, оборудования и т.д);

- синхронизация справочников осуществляется так же, как и передача данных – через механизмы экспорта/импорта.

Следует признать, что это весьма удобный подход как для разработчиков САПР, так и для разработчиков ERP, так как практически не требует их взаимодействия. То есть логика из разряда: “Я сделал, а как вы это используете, меня не волнует”. С какими же проблемами может столкнуться предприятие, решившееся использовать такую интеграцию?

Во-первых, не вся информация об изделии и технологии его изготовления формируется в САПР. В условиях постоянной модернизации изделий, изменения технологии, особенно на российских предприятиях, информация (например, о маршрутной технологии) может не только корректироваться, но и изначально формироваться в системе оперативного управления производством (ERP), а не в САПР. Следовательно, требуется двухсторонний обмен данными об изделии между САПР и ERP.

Во-вторых, обмен данными через экспорт/импорт предполагает абсолютную ответственность сотрудников предприятия за обязательное выполнение действий по экспорту/импорту при каждом изменении или добавлении данных об изделии. Очевидно, что на вопрос: “Возможно ли это на российских предприятиях?” ответ будет: “Скорее всего, нет”.

В третьих, синхронизация справочников САПР и ERP возможна только при наличии в обеих системах, а следовательно, и в технологических, и в управленческих службах предприятия, единых структур справочников и правил и ведения. Зададим опять риторический вопрос: “Реально ли это?”

Вероятно, вышеперечисленные проблемы можно решить организационными мерами и увеличением штата сотрудников, обеспечивающих функционирование подобной интегрированной САПР+ERP. Однако очевидно, что затраты на поддержание работоспособности подобной системы будут выше, нежели эффект от ее эксплуатации.

Возможен ли иной подход к интеграции САПР с системой ERP? Да, возможен, если организовать механизм интеграции следующим образом:

- системы САПР и ERP должны использовать одну и ту же систему управления базой данных (СУБД);

- САПР и ERP должны использовать общие для двух систем справочники;

- информация об изделии и технологии его изготовления может формироваться как в САПР, так и в ERP;

- САПР должна уметь формировать технологическую документацию из данных, введенных в ERP (например, маршрутные карты, приказы на изменение норм расхода материалов и т.п.);

- данные, введенные в САПР, должны храниться в таблицах СУБД, доступных системе ERP, и информацию об изменении данных САПР система ERP должна получать автоматически.

Реально ли сегодня осуществление такой интеграции САПР и ERP? Да, реально. Две российские системы – CAD\CAM\CAPP ADEM и система “ПАРУС” имеют все необходимые предпосылки для подобной интеграции. Обе системы используют одну и ту же СУБД ORACLE. CAD\CAM\ CAPP ADEM имеет функционал, необходимый для настройки алгоритмов чтения/записи данных в таблицы “ПАРУС”. В свою очередь система “ПАРУС” имеет модуль “Конструктор отраслевых расширений”, позволяющий настроить систему для работы с данными, полученными из САПР.

Схема взаимодействия CAD\CAM\CAPP ADEM и системы “ПАРУС” в общих чертах выглядит следующим образом. ADEM при заполнении углового штампа чертежа детали считывает данные о материале из справочника “ПАРУС” и заносит в таблицу “ПАРУС” информацию о детали: шифр, наименование, обозначение детали, марку материала и чистый вес детали. ADEM при формировании спецификации на сборочную единицу или изделие создает и записывает в таблицу “ПАРУС” документ “Приказ на изменение спецификации”. ADEM при создании технологических документов использует справочники “ПАРУС” (по материалам, оборудованию, подразделениям и т.д.) и записывает в таблицы “ПАРУС” документы “Приказ на изменение норм расхода материалов” и “Приказ на изменение пооперационных норм времени”. При изменении технологии изготовления изделия, например замене материала или изменении маршрутной технологии, выполненной в службах оперативного управления производством, соответствующая информация в виде конкретных документов заносится в систему “ПАРУС”, а конструкторские и технологические приказы формируются в CAD\CAM\CAPP ADEM на основании данных этих документов. Естественно, все вышесказанное представляет собой лишь краткое описание идеи интеграции конкретных САПР и ERP. Хотя элементы описанной системы уже реализованы и в настоящее время ведется дальнейшая работа по реализации этой идеи. Конечно, вставшим на путь реализации интегрированной системы САПР+ERP необходимо понимать, что процесс интеграции достаточно трудоемкий и длительный и для каждого предприятия он будет иметь свои особенности. Не следует надеяться на то, что удастся купить готовое решение, надо быть готовым к большой и сложной работе. Но ведь и решение такой задачи, как реализация сквозной системы “проектирование-подготовка производства – оперативное управление-учет”, даст предприятию эффект, с лихвой окупающий затраты на ее решение.

Обмен моделями, электронными чертежами и документами

При реализации конкретных проектов для успешного взаимодействия системы ADEM с другими программными продуктами особое внимание было уделено отработке интерфейсов обмена данных, а также работам по использованию стандартов SAT, IGES, STEP, VDA, DXF, DWG и др. В достижении положительного результата особую роль сыграло то, что базой объемного моделирования в ADEM стало ядро ACIS, которое обеспечило стандартизацию интерфейса SAT под систему ADEM. Не меньшее значение имело и подключение открытого ядра Open Cascade, упростившего обмен данными посредством STEP. Важное место в ADEM занимает функциональность по устранению ошибок и доработки в импортированной геометрии, что касается как объемных, так и плоских моделей и чертежей. Независимо от типа объемной модели (твердотельная или поверхностная) к ней может быть применена вся функциональность системы ADEM в полном объеме. Для обмена данными с расчетными программами в системе предусмотрены форматы STL, MESH и TXT. Первый представляет модель в триангулированном виде, второй – в виде расчетной сетки, а последний позволяет передавать в ADEM модели в свободном текстовом формате в виде координат сечений.

Работа с различными базами данных

Не секрет, что при адаптации системы к уже сложившемуся процессу проектирования разумно подключать имеющиеся на предприятии базы данных. ADEM может работать с различными базами. Например, при нанесении размеров данные о допусках черпаются из соответствующей БД. В модулях CAM и CAPP в базах хранится информация о режущем и мерительном инструменте, оборудовании и материалах. Архив документов ADEM также структурирован по различным разделам базы данных. Интерфейс к базам данных, включенных в поставку системы, реализован с помощью ODBC-провайдеров. Этот механизм подходит и для подключения любых других баз (Access, MS SQL Server 2000, Oracle, mySQL и др.), которые имеют ODBC-провайдер для Windows.

В связке с электронными САПР Система

ADEM создавалась в первую очередь как САПР для машиностроительных КБ и заводов. Но современное машиностроение очень плотно переплетено с различными электрическими, электронными и другими устройствами. Приборостроение имеет также дело с механическими частями, корпусами и оснасткой, которые изготавливаются методами механообработки. Проектирование и производство подобных устройств требует работы в единой связке двух видов САПР (электронного и механического). Для обеспечения взаимодействия с электронными САПР в ADEM включен стандартный интерфейс IDF (BRD). Он позволяет формировать по данным из систем типа PCAD плоские и объемные модели компоновки приборов. Опираясь на эти модели, конструктор в системе ADEM может создавать соответствующие корпуса и другие механические конструкции приборов. Более того, по этим данным программируются и станки с ЧПУ.

Адаптация к оборудованию с ЧПУ

Эффективность применения CAD/CAM-системы для производства продукции на оборудовании с ЧПУ напрямую зависит от возможностей адаптации к станочному парку предприятия. В системе ADEM вопросам адаптации к оборудованию, читай – созданию и отладке постпроцессоров, всегда уделялось особое внимание. Модуль генератора постпроцессоров – ADEM GPP был, пожалуй, одним из первых, созданных в АDEM. Для того чтобы максимально упростить процесс написания постпроцессора, были разработаны дружественный интерфейс и система отладки, позволяющая в динамике наблюдать процесс формирования управляющей программы, а также контролировать и изменять любой из используемых параметров. Для создания постпроцессора средней сложности, например для 3-координатной фрезерной обработки, требуется в среднем 1–2 дня, при этом получаемая управляющая программа учитывает не только особенности системы ЧПУ, но и традиции программирования конкретного предприятия. С системой поставляется библиотека более чем из 200 постпроцессоров. Их можно использовать напрямую или в качестве прототипа для разработки своего уникального постпроцессора.

Отметим в заключение, что ADEM, как интегрированная система, в состоянии обеспечить проектными данными, как конструкторскими, так и технологическими, практически любую ERP-систему. Это свойство в совокупности со встроенным механизмом обмена данными с различными СУБД позволяет сделать вывод, что CAD/CAM/CAPP ADEM является высокоэффективным средством автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства при построении сквозной системы управления предприятием.