Компанией Consistent Software в настоящее время проводятся работы по созданию Электронной Информационной Модели Корабля (далее ЭИМК), отображающей информационную структуру корабля на различных этапах жизненного цикла.
Основной целью проводимых работ является реализация пилотного проекта на примере создания информационной модели конкретного изделия судостроения на следующих этапах жизненного цикла: строительство и эксплуатация. Созданная ЭИМК может быть дополнена необходимой информацией обо всех этапах полного жизненного цикла изделия (от проектирования до утилизации).
На момент написания данного документа, ЭИМК отображает не весь жизненный цикл, а лишь стадии строительства (модернизации) и эксплуатации. Созданная ЭИМК включает в себя следующие модули:
Ниже рассматриваются принципы реализации перечисленных модулей ЭИМК.
С целью создания ЭИМК, для дальнейшего успешного использования на судостроительных предприятиях были изучены принципы построения информационной модели корабля. В отличие от продуктов машиностроения, строительства и т.п., изделия судостроения на различных этапах жизненного цикла должны иметь различное представление структуры. Для отработки принципов построения информационной структуры использовалась информация по реальному проекту.
Отличия в структуре проекта (корабля) на различных этапах очевидны и определяются спецификой работы проектных, судостроительных, судоремонтных, эксплуатирующих организаций. Так, например, основными элементами иерархической структуры изделия судостроения на стадии строительства являются: строительный район, блок, секция, подсекция, помещение и т. д. Разделы: корпус; оборудование, системы и т. д. С точки же зрения эксплуатирующей организации, интерес представляют такие основные элементы иерархической модели как корпус, отсек, надстройка, ярус надстройки, палуба, помещения.
Существует ряд «общих» для строительной и эксплуатационной структур корабля иерархических объектов – палуба, ярус, помещение, система, оборудование, представляет интерес их положение по шпангоутам. В связи c вышеизложенным, иерархическую модель корабля можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 1. Следует отметить, что данная схема отображает лишь две стадии жизненного цикла – строительство и эксплуатацию, и может быть изменена в соответствии с объективными реалиями. Для отображения прочих стадий жизненного цикла (проектирование, ремонт, модернизация, утилизация), данная схема может быть дополнена соответствующим иерархическим представлением структуры на перечисленных стадиях.
Пример реализации структуры эксплуатационной модели приведен на рис. 2.
С учетом всего вышеизложенного в ЭИМК были созданы разделы-справочники, «общие» для строительной и эксплуатационной моделей. Данные разделы-справочники содержат сведения о реальных помещениях, системах, оборудовании. Наибольший объем занимает справочник систем (рис. 3), состоящий из списка всех систем корабля и списка оборудования (состава систем). Записи списка систем имеют соответствующие поля (атрибуты формы ввода), возможность записи соответствующих чертежей и любых других документов. Каждая запись списка систем имеет ссылки на записи списка элементов систем (входящего в систему оборудования).
Каждая единица оборудования систем имеет соответствующую форму с атрибутами – полями регистрации и поиска в базе, возможность записи файлов чертежей и любых других документов в электронном виде. Каждая система и единица оборудования системы связана с записями справочника ЗИП (см. ниже раздел «Модуль «Логистическая поддержка»). Все справочники связаны по соответствующим полям и введен механизм детализации оборудования по системам, разбиения общекорабельных систем по помещениям (включая оборудование соответствующих систем в помещениях).
Кроме того, в ЭИМК создан раздел документации, включающий в себя разделы технического проекта, рабочего проекта и эксплуатационной документации с подразделами. Каждый элемент справочника имеет атрибуты для регистрации и поиска в базе, а также имеет возможность записи файлов чертежей, нормативных, справочных, юридических, административных и прочих документов.
Документация включается путем создания ссылок на документ, зарегистрированный в соответствующем справочнике документации. Справочник документации изображен на рис. 4.
Кроме «общих» для строительной и эксплуатационной модели справочников в ЭИМК разработаны иерархические структуры, соответствующие стадиям строительства и эксплуатации.
Предложен механизм отображения связей между элементами «общих» для строительной и эксплуатационной структур с этими структурами. В частности системы и оборудование связывались как с соответствующими элементами иерархической модели эксплуатационной структуры (отсеками, помещениями, палубами), так и с соответствующими элементами иерархической структуры строительной модели (строительными районами, блоками, секциями).
Пример отображения ссылок на системы и входящее в них оборудование в эксплуатационной модели корабля изображен на рис. 5.
Одним из важнейших и наиболее востребованных подсистем ЭИМК является создание Электронных Каталогов Предметов Снабжения (ЭКПС)- оборудования и ЗИП необходимого при эксплуатации и ремонте изделия. Фрагмент ЭКПС приведен на рис. 6. ЭКПС обеспечивает реализацию интегрированной логистической поддержки (ИЛП) изделия на этапе эксплуатации. Обеспечивается механизм формирования заявок на пополнение ЗИП.
Суть работы механизма заключается в следующем: представитель эксплуатирующей организации имеет возможность, используя как «обычный», так и «тонкий» клиент (Web – браузер) обращаться к базе ЭИМК, выбирать необходимый для пополнения ЗИП. После формирования заявки на пополнение ЗИП, она отправляется по системе встроенной в ЭИМК электронной почты на адрес соответствующей организации. Рис. 7 иллюстрирует интерфейс пользователя – работника соответствующей службы снабжения в процессе получения заявки на пополнение ЗИП по системе электронной почты ЭИМК от эксплуатирующей организации.
В ЭИМК осуществлено разграничение прав доступа к разделам информации: так эксплуатирующая организация, например, имеет доступ лишь к разделам эксплуатационной документации, эксплуатационной структуре, Электронному Каталогу Предметов Снабжения, системе формирования и подачи заявок на пополнение ЗИП.
В дальнейшем, в части касающейся создания функционала, обеспечивающего ИЛП с точки зрения обслуживающей организации, с одной стороны, и исключения дублирования информации о состоянии складов, заказов в организациях – субподрядчиков и т. д., с другой стороны, возможно создание интерфейсов между соответствующими складскими и прочими системами учета, соответствующими модулями ERP/MRP систем конкретного предприятия. Созданная ЭИМК имеет ряд механизмов, позволяющих синхронизировать справочники вышеперечисленных систем и справочники ЗИП, созданных в ЭИМК:
Создание данного модуля требует уточнения ряда конкретных вопросов. Например, достаточно важным является тип системы трехмерного моделирования, принятый на предприятии. В настоящее время, созданная ЭИМК имеет возможность загрузки структуры изделия из следующих систем трехмерного моделирования: Catia, Unigraphics, Pro Engeneer, Inventor, Solid Edge, SOLIDWORKS.
Кроме работы с перечисленными системами для созданной ЭИМК разработана технология взаимодействия со специализированными системами, применяемыми в судостроении – Tribon и Foran. При необходимости возможно создание интерфейсов с другими системами трехмерного моделирования.
ЭИМК взаимодействует с системами 2D–проектирования – AutoCAD и «Компас».
При создании ЭИМК разработана и реализована технология, позволяющая обращаясь к тому или иному компоненту 3D – модели, созданному в одной из вышеперечисленных систем 3D – моделирования, получать необходимую информацию о выбранном компоненте в иерархических структурах строительной и эксплуатационной моделей. Используется формат публикации двухмерных и трехмерных графических документов DWF (разработчик компания Autodesk Inc). Этот формат обеспечивает защищенную передачу графических данных, без возможности их коррекции и при минимальных объемах передаваемой по каналам информации. Свободно доступен функционально достаточно полный вьювер, обеспечивающий просмотр документов.
Пользователь ЭИМК инициализирует соответствующую опцию вьювера 3D – модели, после чего, осуществляется автоматический переход к карточке выбранного элемента модели (в дереве объектов ЭИМК). После чего, пользователь может получить всю информацию о связях данного элемента с другими объектами структуры ЭИМК, получить их формы, атрибуты, файлы и т. д. На рисунке 8 приведен снимок экрана интерфейса пользователя ЭИМК, иллюстрирующий процесс перехода из вьювера 3D – модели в дерево ЭИМК: пользователем выбран элемент 3D-модели (оборудование – блок ПО-К-Э), получена его учетная карточка и осуществлен переход в иерархическую структуру модели. При этом, пользователь получает информацию о связанных элементах иерархии, их характеристиках, может перенести элемент на рабочий стол.
Как утверждалось выше, в систему введено дерево документации, каждый узел которого (чертеж, ссылочный документ, спецификация, нормативный документ и т. д.) методом ссылок связывается с соответствующими объектами эксплуатационной и (или) строительной структур. Каждый элемент дерева документации имеет форму с полями для регистрации и поиска в базе и непосредственно файлы документов.
Одной из ветвей дерева документации является ветвь, содержащая интерактивные руководства. Доступ к интерактивному руководству может осуществляться как из дерева документации, так и из дерева эксплуатационной и (или) строительной модели корабля, поскольку, каждое интерактивное руководство включено не только в соответствующую ветвь дерева документации, но и методом ссылок включено и в эксплуатационное и (или) в строительное дерево корабля.
В настоящее время, разработана технология перехода из текста или графики, содержащихся в интерактивных руководствах в иерархическую структуру ЭИМК. Переход осуществляется автоматически при инициализации пользователем ссылки в тексте или графике интерактивного руководства. Данная технология проиллюстрирована на рисунке 9.
Практическая реализация ЭИМК осуществлена посредством использования ряда программных продуктов. Ядром решения является система TDMS разработки компании Consistent Software. Все иллюстрации в документе являются снимками экранов пользовательского интерфейса клиентского места системы TDMS. Для описания и настройки всех иерархических структур и связей между ними использовались встроенные механизмы системы TDMS.
Кроме системы TDMS использовались СУБД Oracle и MS SQL Server (базы TDMS создаются в этих СУБД).
В качестве приложений для работы с файлами чертежей использовался встроенный в систему TDMS вьювер (CS Viewer разработки компании Consistent Software) и внешние подключаемые приложения, предназначенные для работы с соответствующими форматами файлов – AutoCAD, «Компас 2D».
Для работы с перечисленными выше системами трехмерного моделирования использовался интерфейс между ними и TDMS – система «Навигатор».
При создании ЭИМК разработаны механизмы экспорта – импорта информации между базами TDMS и базами систем учета, складских систем (см. п. Модуль «Логистическая поддержка»).
Важной особенностью системы TDMS являются сравнительно небольшие сроки внедрения системы. Это доказывает имеющийся опыт создание информационной модели и внедрения системы TDMS в судостроении:
При внедрении по проекту «Приразломная» на СМП ставилась задача создания электронной информационной модели платформы Hutton, организации хранения информации (чертежей и прочих документов) в иерархической структуре, описывающей платформу с разграничениями прав доступа к разделам информации. При создании электронной информационной модели была учтена и отображена классификация объектов иерархической структуры, классификация документации, согласно принципам классификации компании – производителя.
Кроме решения задачи построения электронной информационной модели, при её создании, посредством внутренних механизмов TDMS был решен ряд специфических задач, стоящих в процессе модернизации платформы по проекту «Приразломная». Например, был создан механизм формирования заявок в центр печати и их отработки центром печати ПКБ «ПО Севмаш». При создании механизма использовались руководящие документы ПКБ, на основании которых и была смоделирована в электронном виде (в среде TDMS) процедура оформления, утверждения и передачи заявок в центр печати.
Другим примером решения специфических задач явилась реализация процедуры автоматической выгрузки комплектов документов, предназначенных для организаций – подрядчиков (ЦКБ МT «Рубин» и ЦКБ «Коралл»).
Все работы по внедрению производились силами персонала ФГУП «ПО Севмаш».
Общий срок внедрения составил приблизительно 1,5 месяца.
На ФГУП МП «Звездочка» производятся работы по созданию электронной информационной модели. В процессе работ созданы иерархические структуры продукта судостроения. Кроме того, решена важнейшая задача внесения в электронную информационную модель элементов интегрированной логистической поддержки. На предприятии используется собственная система автоматизации «АНТОН» (система уровня MRP/ERP). В процессе работ разработана технология синхронизации справочников принятой на предприятии системы автоматизации («АНТОН») и справочников TDMS.
Все работы производятся силами ОВИТ ФГУП «МП Звездочка». Срок создания вышеприведенного функционала – 1 месяц.
Вышеприведенные примеры создания ЭИМК были реализованы в указанные сроки практически без привлечения специалистов Consistent Software.
Соответствующие структуры и ЭИМК в среде TDMS могут быть созданы как силами представителей предприятия, так и силами специалистов Consistent Software. Во втором случае, необходима детализация стоящих задач в техническом задании и заключение соответствующих договорных обязательств между предприятием и компанией Consistent Software с указанием работ, сроков, стоимости и т. д. Возможно «частичное» привлечение специалистов Consistent Software для решения части задач, связанных с реализацией ЭИМК в среде TDMS.
При создании ЭИМК разработана технология взаимодействия с 3D – моделями и соответствующими объектами иерархической структуры (с целью получения различного рода информации о той или иной части 3D-модели).
вернуться к
списку