Teamcenter®для поддержки процессов технологической

Teamcenter® для поддержки процессов технологической
подготовки производства
Введение в Teamcenter Manufacturing
Оглавление
1.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ............................................................................................................................................................ 3
2.
ПРИЛОЖЕНИЯ TEAMCENTER MANUFACTURING ..................................................................................................................... 5
РТП - РЕДАКТОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (MSE - MANUFACTURING STRUCTURE EDITOR)................................................................. 5
ПЛАНИРОВЩИК ДЕТАЛЕЙ (PART PLANNER) .......................................................................................................................................... 6
РЕДАКТОР МНОГОВИДОВЫХ СОСТАВОВ ИЗДЕЛИЯ (MULTIPLE VIEW EDITOR) .............................................................................................. 7
РСП - РЕДАКТОР СТРУКТУРЫ ПРЕДПРИЯТИЯ (FSE - FACTORY STRUCTURE EDITOR) ...................................................................................... 7
КЛАССИФИКАТОР (CLASSIFICATION)..................................................................................................................................................... 8
МЕНЕДЖЕР РЕСУРСОВ (RESOURCE MANAGER) ...................................................................................................................................... 9
ГЕНЕРАТОР ОТЧЕТОВ (REPORT GENERATOR).......................................................................................................................................... 9
КОНТЕКСТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ (COLLABORATION CONTEXT) ................................................................................................................... 11
TECNOMATIX PROCESS SIMULATE ...................................................................................................................................................... 11
3. ПРИЛОЖЕНИЯ TEAMCENTER, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ИНФОРМАЦИОННУЮ ПОДДЕРЖКУ ОБЩИХ ИНЖЕНЕРНЫХ
ПРОЦЕССОВ ................................................................................................................................................................................... 13
МЕНЕДЖЕР РАСПИСАНИЯ (SCHEDULE MANAGER) ................................................................................................................................ 13
УПРАВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯМИ (CHANGE MANAGEMENT)....................................................................................................................... 13
ПРОСМОТР ИЗМЕНЕНИЙ (CHANGE MANAGEMENT VIEWER) .................................................................................................................. 14
ИНКРЕМЕНТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ (INCREMENTAL CHANGE) ........................................................................................................................ 14
ГРАФИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СТРУКТУР (CHANGE MANAGEMENT VIEWER) .................................................................................................. 15
ВИЗУАЛИЗАТОР СИСТЕМЫ TEAMCENTER (TEAMCENTER VISUALIZATION) .................................................................................................. 15
КОНСТРУКТОР ПРОЦЕССОВ И ПРОСМОТР ПРОЦЕССОВ (WORKFLOW DESIGNER & WORKFLOW VIEWER) ....................................................... 16
4.
МОДЕЛЬ ДАННЫХ TEAMCENTER MANUFACTURING ............................................................................................................ 17
МОДЕЛЬ РАБОТЫ TEAMCENTER MANUFACTURING В РАМКАХ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ АРХИТЕКТУРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И
ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ .......................................................................................................................................................... 17
ОСНОВНЫЕ ОБЪЕКТЫ МОДЕЛИ ДАННЫХ TEAMCENTER MANUFACTURING .......................................................................... 19
УПРОЩЕННАЯ СХЕМА МОДЕЛИ ДАННЫХ TEAMCENTER MANUFACTURING.......................................................................... 21
УПРОЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ИЗДЕЛИЯ .......................................................... 23
ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ................................... 24
5.
ПРОЦЕССЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ TEAMCENTER MANUFACTURING 25
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА АГРЕГАТНОЙ И ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ СБОРКИ: ............................... 26
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ: .......................................................................... 29
6.
ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДПРИЯТИЯ В РАМКАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ TEAMCENTER MANUFACTURING ............... 33
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
2
1. Основные сведения
Teamcenter Manufacturing Process Management – одно из направлений информационной поддержки жизненного
цикла изделия в части управления процессами технологической подготовки производства, поддерживаемое
системами Teamcenter, Tecnomatix и NX с целью повышения эффективности следующих инженерных процессов:
Assembly Planning & Validation –подготовка производства агрегатной и окончательной сборки:
o Teamcenter:
 определение технологического состава изделия;
 разработка циклограммы процессов агрегатной и окончательной сборки;
 назначение межцеховых маршрутов;
 разработка технологических процессов агрегатной и окончательной сборки;
 управление данными о средствах технологического оснащения для соответствующих
процессов;
 централизованное хранение нормативно-справочной информации;
 поддержка процессов, связанных с изменением конструкторско-технологической информации;
o Tecnomatix:
 анализ процессов сборки разработанных в системе Teamcenter на качество собираемости;
 применение механизмов моделирования действий человека;
o NX:
 разработка средств технологического оснащения с применением различного рода средств
автоматизации расчетов и моделирования;
Part Planning & Validation – моделирование и разработка процессов изготовления изделий:
o Teamcenter:
 назначение межцеховых маршрутов;
 разработка технологических процессов изготовления (механообработка, штамповка, ковка,
гальваника, литье и т.п.);
 управление данными о средствах технологического оснащения для соответствующих
процессов;
 централизованное хранение нормативно-справочной информации;
 поддержка процессов, связанных с изменением конструкторско-технологической информации;
o NX:
 разработка управляющих программ для оборудования с ЧПУ с двусторонним обменом
информацией между операциями технологического процесса Teamcenter и управляющей
программой NX;
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
3
 разработка средств технологического оснащения с применением различного рода средств
автоматизации расчетов и моделирования;
o Tecnomatix:
 имитационное моделирование процессов обработки;
 управление линиями обрабатывающего оборудования;
 проверка и анализ кинематики механизмов штампов, моделирование обработки давлением;
Plant Design & Optimization – моделирование и оптимизация производственных подразделений:
o Teamcenter:
 управление данными о структуре предприятия, начиная от предприятий входящих в
холдинг/корпорацию, заканчивая оборудованием и ресурсами, расположенными в
производственных подразделениях (цехах и участках) или их аналогами в виде групп рабочих
центров;
o Tecnomatix:
 моделирование 3D-макета производственного подразделения с двусторонним обменом
информацией c системой Teamcenter;
 анализ компоновки производственных площадей, материальных потоков и себестоимости
перемещения (используется информация о технологическом маршруте номенклатуры,
необходимой емкости складов и требуемом подъемно-транспортном оборудовании);
 анализ производительности, балансировка загрузки оборудования, оптимизация план-графика
производства и методов управления системой;
Quality Management – обеспечение качества выпускаемой продукции:
o Teamcenter Visualization, NX:
 анализ размерных цепей;
 анализ статистического распределения полей допусков относительно объема партии;
 выявление компонентов, оказывающих наибольшее влияние на результирующие параметры
размерной цепи;
o Tecnomatix:
 разработка управляющих программ для контрольно-измерительных машин;
 сопоставление 3D-модели с данными контроля качества;
o Teamcenter:
 управление данными о расчетах/измерениях и их централизованное хранение;
 обеспечение взаимосвязи состава изделия, расчетной структуры и результатов
расчета/измерения;
 управление изменениями структур данных;
Robotics & Automation Planning – моделирование и пуско-наладка автоматизированных промышленных
систем, их проверка и оптимизация:
o Teamcenter:
 централизованное хранение изделий, технологических процессов, нормативно-справочной и
прочей информации, необходимой для моделирования, проверки и оптимизации
промышленных систем в Tecnomatix;
o Tecnomatix:
 разработка, симуляция, оптимизация, анализ и off-line программирование роботизированных
и автоматизированных технологических процессов сборки, сварки, клепки, сверления, окраски
и т.п.;
 симуляции работы линии штампового и прессового оборудования;
Production Management – управление процессами производства и их оптимизация:
o Teamcenter:
 обеспечение двустороннего обмена данными между Teamcenter и MRP/ERP-системами (SAP,
Oracle, Microsoft Dynamics);
o NX:
 NX CAM + Sinumerik VNCK – оптимизация и симуляция процессов обработки с учетом
конкретного оборудования, материала и инструмента;
o Tecnomatix:
 моделирование сложных производственных систем и стратегий управления;
 построение объектно-ориентированных моделей, включающих производственные,
логистические и бизнес-процессы;
 анализ и оптимизация производительности, ресурсов и узких мест на производстве;
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
4
2. Приложения Teamcenter Manufacturing
Teamcenter Manufacturing – набор компонентов, являющийся неотъемлемой частью системы Teamcenter,
обеспечивающий поддержку инженерных процессов связанных с технологической подготовкой производства. В
состав Teamcenter Manufacturing входят следующие компоненты:
РТП - Редактор технологических процессов (MSE - Manufacturing Structure Editor)
Редактор технологических процессов предназначен для выполнения следующих основных задач:
o разработка циклограмм
процессов агрегатной и
окончательной сборки;
o назначение межцеховых
маршрутов;
o разработка технологических
процессов агрегатной и
окончательной сборки;
o верификация
технологических процессов
на корректность назначения
комплектующих изделий из
конструкторского или
технологического состава
изделия.
Циклограмма процессов агрегатной и
окончательной сборки, представляет
собой иерархическое описание
последовательности выполнения
процессов сборки (BOP – Bill of
Process) c назначенными для выполнения этих процессов комплектующими.
Каждый процесс, входящий в циклограмму помимо подпроцессов сборки узлов и агрегатов включает технологический маршрут, являющийся хранилищем всей производственной информации о текущем процессе
изготовления или ремонта, в том числе:
o варианты межцеховых
маршрутов, включающие в
себя иерархическое
описание
последовательности
подразделений и
выполняемых в этих
подразделениях видов
работ в процессе
изготовления или ремонта
элемента состава изделия;
o основанные на
последовательности видов
работ межцехового
маршрута технологические
процессы,
представляющие собой
иерархическую
последовательность
операций, рабочих действий (переходов), необходимых для их выполнения ресурсов (оборудование,
оснастка, материалы, инструмент и т.п.) и комплектующих;
o различного рода структуры данных, формирующиеся в процессе согласования компонента состава
изделия, например план-графики подготовки производства, предварительный перечень материалов,
средств технологического оснащения и т.п.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
5
Благодаря единой платформе управления данными, функционал, относящийся к задачам управления составами
изделия (BOM Management – Bill of Material Management) в части управления вариантными опциями и
правилами модификации спецификаций, применим и для управления структурами данных, относящихся к
технологической подготовке производства. Так, например, при применении правил конфигурирования
конструкторского состава изделия (EBOM – Engineering Bill of Material), редактор технологических процессов
автоматически конфигурирует взаимосвязанные структуры данных в виде
o технологических составов (MBOM – Manufacturing Bill of Material);
o циклограмм процессов сборки (BOP – Bill of Process);
o технологических процессов (MP – Manufacturing Process),
позволяя «на лету» генерировать представления взаимосвязанных структур данных для различных
производственных ситуаций (заказ, дату, экземпляр изделия и т.п.), а при применении средств интеграции,
выгружать сконфигурированные данные в ERP-системы или Tecnomatix.
Планировщик деталей (Part Planner)
Планировщик деталей предназначен для выполнения следующих основных задач:
o назначение межцеховых маршрутов;
o разработка технологических процессов изготовления (механообработка, штамповка, ковка,
гальваника, литье и т.п.).
Как и в случае со сборочными единицами, узлами, установками и агрегатами, номенклатура состава изделия,
относящаяся к деталям и стандартным изделиям, включает технологический маршрут, являющийся хранилищем
всей производственной информации о процессе изготовления или ремонта текущей номенклатуры, в том числе:
o варианты межцеховых маршрутов, включающие в себя иерархическое описание последовательности
подразделений и выполняемых в этих подразделениях видов работ в процессе изготовления или
ремонта текущей номенклатуры;
o основанные на последовательности видов работ межцехового маршрута технологические процессы,
представляющие собой иерархическую последовательность операций, рабочих действий (переходов)
и необходимых для их выполнения ресурсов (оборудование, оснастка, материалы, инструмент и т.п.);
o различного рода структуры данных, формирующиеся в процессе согласования компонента состава
изделия, например планграфики подготовки
производства,
предварительный
перечень материалов,
средств технологического
оснащения и т.п.
Планировщик деталей позволяет
разрабатывать технологические
процессы изготовления, начиная от
определения параметров заготовки,
заканчивая операциями упаковки и
перемещения готового изделия,
включая операции точения,
сверления, фрезерования, контроля и
т.п. Процесс разработки основан на
применении диалогового режима и
режима работы на основе аналога.
Средства управления изменениями
(Teamcenter Change Management),
позволяют:
o однозначно сопоставлять ревизии элемента состава изделия с ревизиями технологического
маршрута/процесса;
o отслеживать в реальном режиме времени изменение структуры технологического маршрута/процесса
(Incremental change) при необходимости ее модификации;
o при применении вариантных опций и правил модификации спецификаций определять точный состав
технологического маршрута/процесса с учетом производимых изменений (заказ, дату, экземпляр
изделия и т.п.);
o определять альтернативные последовательности выполнения операций изготовления одной и той же
детали.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
6
Средства интеграции с NX CAM позволяют обеспечить двусторонний обмен информацией между операциями
технологического процесса Teamcenter и операциями обработки NX CAM (оборудование, средства
технологического оснащения, режимы обработки, геометрия перемещения инструмента, карты наладки и т.п.).
Редактор многовидовых составов изделия (Multiple View Editor)
Редактор многовидовых составов изделия предназначен для разработки альтернативных представлений одного
и того же состава изделия (технологический состав, функциональный состав и т.п.), в рамках его разработки и
изготовления.
Функционал Редактора многовидовых составов изделия позволяет:
o переупорядочивать
иерархию структуры
продукта;
o использовать
«фантомные» сборки;
o расщеплять
количественные позиции
в рамках одной
спецификации;
o перемещать детали
внутри представления;
o назначать компоненты
из базового
представления в виде
расходуемых изделий
или заготовок;
o верифицировать
альтернативные составы
на корректность
назначения
комплектующих изделий из базового представления (анализ неиспользованных компонентов,
многократно использованных, полностью использованных);
o генерировать представления состава изделия на основе циклограмм процессов агрегатной и
окончательной сборки, созданных в Редакторе технологических процессов.
Ассоциативная связь между представлениями, позволяет при применении вариантных опций и правил
модификации спецификаций к базовому представлению, автоматически конфигурировать все связанные
представления с целью получения однозначного их описания для различных производственных ситуаций (заказ,
дату, экземпляр изделия и т.п.), а при применении средств интеграции, выгружать сконфигурированные данные
в ERP-системы или Tecnomatix.
РСП - Редактор структуры предприятия (FSE - Factory Structure Editor)
Редактор структуры предприятия предназначен для управления данными о производственно-технической базе
предприятия, необходимыми для обеспечения технологической подготовки производства.
Функционал РСП позволяет:
o описать иерархию структурных подразделений компании или корпорации задействованных в
производстве;
o для каждого структурного подразделения произвести описание участков, рабочих зон, рабочих мест;
o описать расположенное в них оборудование, оснастку, инструмент и прочие производственные
ресурсы с целью дальнейшего их использования при разработке технологических процессов и
интеграции с MRP/ERP-системами;
o описать типовые последовательности прохождения изделия через производственные подразделения,
установить зависимости при применении, а благодаря единой платформе управления данными,
функционал, в части управления вариантными правилами и альтернативными заменами для состава
изделия, применим и для управления последовательностями структурных подразделений.
Применение модуля Tecnomatix Factory CAD позволяет создать цифровой макет производства. При помощи
огромного количества параметрических трехмерных объектов (конвейеры, накопители, краны, контейнеры,
оборудование, лестницы, площадки и т.п.), предлагаемых системой или создаваемых пользователем, Factory
CAD позволяет создать трехмерную планировку, компоновку и размещение оборудования гораздо быстрее, чем
при проектировании двухмерных планировок в САПР. Проектирование архитектурно-строительной части на
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
7
профессиональном уровне закрывается системой Autodesk Architectural Desktop, на котором и базируется
система Factory CAD.
Ведение цифрового макета
производства предоставляет
следующие возможности:
o виртуальное
определение мест
установки оборудования;
o анализ зон
безопасности;
o выяснение конфликтных
зон при работе
оборудования и
перемещения изделия.
Вся информация об архитектурностроительной части и объектах
производства, спроектированная в
Factory CAD сохраняется в виде
иерархии объектов и
визуализируется в редакторе
структуры предприятия системы
Teamcenter.
Классификатор (Classification)
Классификатор предназначен для организации хранения многократно используемой информации об объектах
конструкторско-технологической подготовки производства с целью экономии времени на ее поиск и исключения
случаев ее дублирования.
Классификатор является единой
средой хранения, доступа и
обработки информации,
используемой в процессах КТПП,
обеспечивая полноценное
централизованное управление
нормативно-справочной
информацией в соответствии с
настроенной политикой
безопасности.
Вся информация, хранящаяся в
Классификаторе, имеет
иерархическую структуру. В
процессе поиска и выбора данных
можно использовать графическую
информацию (изображения),
различные фильтры и операции
сортировки данных по нескольким
критериям.
Функционал Классификатора позволяет:
o организовать иерархическую структуру классификации нормативно-справочной информации;
o описать элементы этой структуры атрибутами, значения которых будут описывать объекты
классификации;
o определить представления отображения атрибутов классификатора для различных пользователей,
групп пользователей или ролей;
o разграничить права доступа к структурам иерархии, атрибутам и объектам классификации;
o регулировать актуальность информации по применяемости без удаления данных;
o организовать автоматизированный подбор взаимосвязанных объектов нормативно-справочной
информации по определенным значениям атрибутов и параметрам;
o подключать к каждому объекту классификации дополнительные документы (в т.ч. и 2D и 3D
геометрию), обеспечивая их просмотр и редактирование;
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
8
o обеспечить работу с семейством деталей. Семейство деталей представляет собой набор объектов
классификации, имеющих различные параметры, но ссылающиеся на один документ геометрии.
Инструментарий Классификатора позволяет связать атрибуты с параметрами геометрии в NX так, что
при выборе объекта классификации исходная модель перестраивается в соответствии с его
параметрами;
o обеспечить поиск необходимой информации по иерархии классов или по значениям атрибутивной
информации объектов классификации;
o импортировать уже существующие на предприятии справочные базы данных;
Благодаря единой платформе управления данными, обеспечивается поддержка следующих процедур:
o организация работы с заявками на изменение нормативно-справочной информации. В рамках этой
процедуры предлагается комплекс средств системы Teamcenter, начиная со средств обмена
сообщениями между пользователями, заканчивая средствами управления бизнес-процессами при
помощи процедур workflow;
o доступ к истории изменения любого объекта нормативно-справочной информации;
o доступ к объектам нормативно-справочной информации непосредственно из среды NX;
o просмотр и редактирование документов, подключенных к объектам справочников, с учетом
стандартных правил коллективного доступа к информации;
o централизованное хранение и доступ к нормативно-справочной информации в рамках
распределенной работы над проектом между несколькими предприятиями.
Менеджер ресурсов (Resource Manager)
Менеджер ресурсов предназначен для определения и управления взаимосвязями между объектами
нормативно-справочной информации, неклассифицированными объектами Teamcenter и дополнительными
данными в виде связанных импортированных файлов и ссылок на другую контекстную информацию.
Под ресурсами в системе Teamcenter понимаются объекты, позволяющие обеспечить выполнение процессов
технологической подготовки производства – оборудование, оснастка, инструмент, приспособления, трудовые
ресурсы, управляющие программы для ЧПУ, наладки и т.п.
Функционал Менеджера ресурсов
позволяет:
o создавать и управлять
структурами ресурсов
(например, структурой
рабочего места под
определенную
операцию, включающего
в себя оборудование,
оснастку и инструмент,
или структурой сборного
инструмента,
включающего в себя
информацию об
оправке, хвостовике,
режущей части и т.п.);
o выполнять поиск
объектов нормативносправочной информации
в Классификаторе, в том числе осуществлять подбор объектов, соответствующих предварительно
выбранному компоненту (например, можно найти все гайки, подходящие по диаметру к выбранному
болту), для описания структуры ресурса;
o классифицировать ресурс, делая его объектом нормативно справочной информации;
o создавать, просматривать или изменять документацию, связанную с ресурсом, в том числе инструкции
по эксплуатации, чертежи или 3D модели, спецификации, описания и т.п.;
Генератор отчетов (Report Generator)
Генератор отчетов предназначен для формирования отчетов и получения сводной информации для любых
объектов, зарегистрированных в базе данных Teamcenter (включая технологический процесс, операцию,
переход, структурное подразделение, ресурсы, сведения от текущей версии объекта, файлы эскизов и 3Dмоделей и т.п.). Анализ данных можно осуществлять в рамках отдельного объекта (например, изделия или
технологического процесса), группы объектов или всей базы данных.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
9
Для просмотра и печати ведомости используется встроенный механизм экспорта данных в формат документов
HTML или PDF. Стандартные отчеты,
доступные в окне Генератор отчетов,
предназначены для демонстрации
типов отчетов, на основе которых
можно создавать собственные отчеты,
необходимые для вашего рабочего
процесса.
Новые шаблоны отчетов можно
создать посредством:
o встроенного средства
экспорта данных в формат
XML. Определение правил
выгрузки данных
производится в модуле
Конструктор отчетов (Report
Builder) системы Teamcenter;
o встроенного средства
преобразования XML в
формат документов HTML
или PDF на основе языка
XSLT.
Кроме того, для обеспечения дополнительных возможностей по формированию производственно-технической
документации, Teamcenter Manufacturing может использовать функционал Teamcenter Publishing, который
позволяет:
o на основе тесной интеграции с Microsoft Visio, интерфейс которого встраивается в систему Teamcenter,
создавать технические инструкции и инструкции по эксплуатации для объектов технологического
процесса или состава
изделия;
o обеспечить разработку
шаблонов технических
инструкций практически
любой сложности с
применением
примитивов, средств их
привязки, слоев,
цветовой раскраски и
т.п., предоставляемых
средствами Microsoft
Visio;
o обеспечить посредством
встраиваемых системой
Teamcenter в Microsoft
Visio
специализированных
примитивов (таблицы,
надписи, 2D-графика, 3Dграфика и т.п.) синхронизацию данных об объектах системы Teamcenter с техническими инструкциями
(например, синхронизация данных по составу сборки или ресурсах операции с соответствующей
таблицей технических инструкций);
o создать различные виды 2D и 3D представлений изделия или технологического процесса во
встроенном визуализаторе системы Teamcenter (в т.ч. разнесенные сборки, виды, разрезы, сечения,
аннотации и т.п.), сохранить эти виды для дальнейшего использования и маппировать на формы
технических инструкций;
o посредством гиперссылок, которые можно назначать на любые объекты технических инструкций, в т.ч.
и геометрию, обеспечить возможность выпуска интерактивных взаимосвязанных документов;
o публиковать документы из формата Microsoft Visio в формат HTML.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
10
Контекст взаимодействия (Collaboration Context)
Контекст взаимодействия предназначен для выполнения следующих основных задач:
o разработка и совместное управление связанными структурами данных (конструкторский состав,
технологический состав, дерево технологических процессов и т.п.) в рамках одного контекста
конфигурации;
o объединение несвязанных структур данных в один информационный пакет с целью управления этими
данными как единым целым;
o получение однозначного описания структур данных (составов изделия, технологических процессов и
т.п.), определенных в рамках информационного пакета, при помощи наложения вариантных опций и
правил модификации спецификаций;
o фиксация состояния любой структуры или части структуры для последующего использования и
просмотра (например, фиксация структур данных под определенный заказ или выгрузки
зафиксированной конфигурации информационного пакета во внешние системы – Tecnomatix, SAP и
т.п.);
Функционал Контекста взаимодействия позволяет:
o собрать несвязанные наборы данных в один информационный пакет;
o создать новые наборы данных в рамках текущего информационного пакета;
o назначать компоненты (например, детали или сборки) из базовых структур во вновь созданные
альтернативные структуры (например, технологический состав) в виде расходуемых изделий или
заготовок;
o поддерживать в базовой
структуре ссылки на
компоненты,
помещенные в
альтернативную
структуру;
o отслеживать изменения в
конфигурациях
(модификации
спецификаций или
вариантные правила)
базовых структур и
отражать их на
альтернативных
структурах;
o выполнять поиск
компонентов в рамках
информационного
пакета, как по
атрибутивной
информации, так и при помощи графического поиска, позволяющего искать объекты, по параметрам,
определенным в пространственном фильтре (например, поиск объектов попадающих в окружение
какого либо компонента на определенном расстоянии);
o выполнять различного рода эксперименты над альтернативными структурами (переупорядочивать
иерархию продукта, использовать «фантомные» сборки, расщеплять количественные позиции в
рамках одной спецификации, перемещать детали внутри альтернативной структуры, верифицировать
альтернативные структуры на корректность назначения комплектующих изделий из базовых структур
и т.п.);
o в автоматизированном режиме сконфигурировать взаимосвязанные структуры данных, определенные
в Редакторе технологических процессов в виде состава продукта, состава технологического процесса и
состава структурных подразделений, для различных производственных ситуаций (заказ, дату,
экземпляр изделия и т.п.), а при применении средств интеграции, выгружать сконфигурированные
данные в ERP-системы или Tecnomatix;
o зафиксировать состояние структур данных информационного пакета для последующего
использования, просмотра или экспорта во внешние системы.
Tecnomatix Process Simulate
Tecnomatix Process Simulate – полностью интегрированное с системой Teamcenter приложение, предназначенное
для выполнения следующих основных задач:
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
11
o оптимизация сборочных операций - управление порядком, в котором изделие или агрегат собирается
и разбирается на основе информации о продукте, технологическом процессе, ресурсах и т.п.,
переданной из системы Teamcenter;
o моделирование и динамическое 3D воспроизведение процесса сборки, сварки, ручных операций и
прочих процессов;
o автоматизированный
расчет траектории съёма
или установки детали
при условии не
соударения с другими
деталями;
o Off-line
программирование
роботов и
манипуляторов для
сварки, лазерной резки,
окраски, сверления,
клепки, снятия облоя,
галтовки и т.п.
o разработка и проверка
кинематики движения
инструмента,
программного кода для
оборудования;
o динамический анализ рабочих операций и проверка пересечения рабочих областей оборудования;
o моделирование действий человека, имитационное моделирование, эргономика и анализ времени
выполнения операций.
В рамках интеграции с системой Teamcenter обеспечивается возможность двустороннего обмена информацией
об изделии, его геометрии, технологических процессах, операциях, переходах, атрибутов времени и т.п.,
рождающейся в тех или иных приложениях Teamcenter или Tecnomatix Process Simulate.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
12
3. Приложения Teamcenter, обеспечивающие информационную поддержку
общих инженерных процессов
Для обеспечения поддержки инженерных процессов, появляющихся на стыке конструкторской и
технологической подготовки производства, в состав Teamcenter входят следующие компоненты:
Менеджер расписания (Schedule Manager)
Менеджер расписания предназначен для выполнения следующих основных задач:
o разработку расписания исполнения проекта без учета ограниченности ресурсов;
o разработку расписания исполнения проекта с учетом ограниченности ресурсов;
o определение критического пути и резервов времени исполнения операций проекта;
o определение распределения во времени загрузки возобновляемых ресурсов;
o анализ рисков и планирование расписания с учетом рисков;
o учет исполнения проекта;
o анализ отклонений хода работ от запланированного и прогнозирование основных параметров
проекта.
Функционал Менеджера расписания позволяет:
o определить план работ проекта и его временные характеристики;
o назначить ресурсы на
каждый пункт плана
работ;
o распределить права
доступа на элементы
проекта с целью
обеспечения
коллективной работы
над проектом;
o создать шаблоны
минипроектов для
повторного
использования в других
проектах;
o связать пункты плана
работ проекта с
элементами состава
изделия,
функциональными
блоками,
технологическими
процессами и прочими объектами конструкторско-технологической подготовки производства,
требующими контроля их выполнения;
o связать пункты плана работ с бизнес-процессами Workflow и определить критерии их запуска;
o объединить отдельные проекты в программы, с целью анализа загрузки ресурсов и сроков
выполнения, как в разрезе проектов, так и в разрезе программ;
Двусторонняя интеграция с системой Microsoft Project позволяет обеспечить обмен информацией по проекту
между различными предприятиями.
Управление изменениями (Change Management)
Система Teamcenter включает целый комплекс средств и методов, обеспечивающих управление изменениями
инженерных данных. Управление изменениями - это процесс управления структурами и конфигурациями
изделий, технологических процессов, расчетов и прочих структур данных, поддерживаемый следующими
механизмами системы Teamcenter:
o конфигурирование структур данных по модификациям (ревизиям);
o конфигурирование структур данных по применяемости вхождений;
o конфигурирование структур данных при помощи инкрементных изменений.
В качестве инструментов, обеспечивающих процессы управления изменениями выступают следующие
компоненты системы Teamcenter:
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
13
Просмотр изменений (Change Management Viewer)
Просмотр изменений предназначен для создания и управления объектами типа Изменение, которые включают в
себя следующие данные:
o Атрибуты изменения – описание предметной области изменения какого либо объекта или объектов
базы данных базовыми и дополнительными атрибутами;
o Содержание изменения – структура разделов изменения, которая ссылается на объекты так или иначе
затрагиваемые текущим изменением. Содержит следующие разделы:
 Адресовано по – содержит набор изменений, связанных с текущим изменением;
 Затронутые изделия – содержит модификации объектов, затронутые текущим изменением;
эти модификации являются выпускаемыми;
 Проблемные изделия – содержит модификации объектов, заменяемые Затронутыми
изделиями;
 Ссылочные изделия – содержит набор объектов, документов, наборов данных, карточек и
прочей информации, так или иначе связанной с текущим изменением;
 Изделия решения – содержит набор объектов которые будут входить в состав Затронутых
изделий в качестве компонентов (например, детали, которые будут входить в новую ревизию
сборочной единицы);
o Применяемость –
указание информации
(конечном изделии,
серийных номерах
изделий и(или)
диапазонов дат начала и
окончания), в
содействии с которой
будет действовать
текущее изменение. На
основании этих данных
производится
конфигурирование
структур данных по
модификациям и
применяемости
вхождений;
Каждый тип изменения связан с
соответствующими процедурами
согласования и выпуска.
Процедуры представляют собой симбиоз описания процессов Workflow и автоматизации действий,
выполняемых над объектами
изменения в процессе его
согласования, утверждения и
выпуска.
Система Teamcenter сохраняет всю
историю действий, выполняемых
участниками процесса
согласования, утверждения и
выпуска изменения, а также
генерирует визуальную схему
изменения с графическим
описанием выполненных действий.
Инкрементные изменения
(Incremental Change)
Функционал Инкрементных
изменений предназначен для
управления изменениями плоских
структур данных, таких как
технологические процессы, составы
изделий, структуры предприятия и
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
14
т.п. Относительно механизма работы с модификациями объектов (ревизиями), инкрементные изменения
позволяют модифицировать утвержденные структуры данных без пересмотра ревизий изменяемых объектов.
Все действия по изменению, такие как добавление или удаление объектов (например, операций или переходов
технологического процесса), изменение значений атрибутивной информации, изменение документов, связанных
с объектом, изменение порядка следования объектов и т.п., записываются в соответствующее инкрементное
изменение, которое затем может быть отправлено по процедурам согласования Workflow. Каждое
инкрементное изменение обладает свойствами его применяемости по диапазонам дат или серийным номерам
изделий. Благодаря такой возможности, любая согласующая сторона может моментально посмотреть все
действия по трансформации структуры данных (например, структуры технологического процесса), которые
производились в рамках инкрементного изменения, а при помощи механизмов конфигурирования, посмотреть
актуальный технологический процесс на определенную дату или экземпляр изделия с учетом всех проведенных
изменений.
Графическое сравнение структур (Change Management Viewer)
Функционал Графическое сравнение структур
предназначен для визуального сравнения данных
до и после изменения. В качестве данных для
сравнения выступают облегченные 3D
представления элементов состава изделия
(формат JT) или облегченные представления 2D
чертежей, отображаемые во встроенном
визуализаторе системы Teamcenter. При
сравнении возможно наложение элементов
конструкции с подсветкой отличающейся
геометрии, визуальное отображение отличий
между модификациями спецификаций, с
отображением добавленных и удаленных
элементов, а также элементов, изменивших свою
позицию в процессе изменения.
Визуализатор системы Teamcenter
(Teamcenter Visualization)
В области информационной поддержки работы с изменениями, функционал Визуализатора системы Teamcenter
позволяет:
o предоставить визуальную информацию всем участникам инженерных процессов о каждой модели
цифрового макета изделия без необходимости использования специализированных инструментов
(например
CAD/CAM/CAE-системы);
o визуализировать
результаты расчетов на
прочность, кинематику,
динамику;
o производить
манипуляции над
объектами состава
изделия, изменяя их
положение в
пространстве по матрице
относительного
преобразования для
визуального описания
предметной области (в
том числе и изменения);
o в случае разработки
технологических
процессов, выстраивать
визуальные схемы выполнения той или иной операции с использованием геометрии технологической
оснастки и моделей цифрового макета изделия;
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
15
o наносить на подготовленные 3D представления и 2D чертежи различного рода аннотации в виде
текстовой и графической информации;
o создавать виды, разрезы, сечения моделей цифрового макета;
o производить измерения;
o представлять данные 3D моделей в виде 2D графики;
o фиксировать состояния представления в виде снимков для возможности обращения к ним в любой
момент времени участников инженерного процесса, в том числе в процессе согласования изменения;
o переносить зафиксированное 2D или 3D представление на формы технических пояснений, в том числе
и на формы пояснений извещений об изменении;
o визуализировать процессы Workflow.
Конструктор процессов и Просмотр процессов (Workflow Designer & Workflow Viewer)
Конструктор процессов и Просмотр процессов предназначены для моделирования рабочих процессов,
маршрутизации документов, реализации схем проведения изменений и утверждения документов.
Функционал модулей позволяет:
o графически описывать процедуры выполнения бизнес процессов и маршрутов прохождения объектов
конструкторско-технологической подготовки производства;
o использовать логику системных и пользовательских переменных, условных переходов, параллельной
и последовательной
маршрутизации,
обработчиков событий и
т.д.;
o автоматизировать
действия, выполняемые
над объектами при
выполнении
определенных
процессов;
o описывать сложные
процессы, состоящие из
подпроцессов с
неограниченной
степенью вложенности;
o настраивать экранные
формы для организации
диалога с участниками
процесса;
o определять таймеры для
ограничения времени
прохождения этапов процесса или автоматического запуска других этапов по истечении указанного
срока или обеспечения кворума согласующих участников процесса;
o делегировать задачи другим пользователям, а в случае отсутствия по каким либо причинам на
рабочем месте, делегировать полномочия на определенный период времени;
o контролировать сроки прохождения стадий процесса;
o хранить всю историю действий, выполняемых участниками процесса с возможностью получения
необходимых отчетов;
o обеспечивать интеграцию Workflow с электронной почтой.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
16
4. Модель данных Teamcenter Manufacturing
МОДЕЛЬ РАБОТЫ TEAMCENTER MANUFACTURING В РАМКАХ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ АРХИТЕКТУРЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ
Объединение предприятий в корпорации, выделение инженерных центров и производственных площадок в
самостоятельные подразделения, взаимодействие с предприятиями-смежниками и т.п. влечет за собой обмен
данными об изделии между различными территориально-распределенными информационными системами.
При проектировании нового или модернизации существующего изделия, проект разбивается на рабочие зоны,
разработка которых распределяется по различным проектным подразделениям в соответствии с определенной
тематикой. Подразделение (инженерный центр), ответственное за проектирование конечного изделия
выполняет задачи обеспечения единства проекта, конвертации геометрических данных от соразработчиков,
управления структурой изделия, его изменениями, контроля доступа и передачи актуальных данных
производственным площадкам по частям изделия, за изготовление которых они ответственны. Под «данными»
понимается набор связанной информации о предмете проектирования и производства в цифровом виде (3Dмодели, чертежи, спецификации, структуры объектов и атрибутов и т.п.) управляемый системами класса
PDM/PLM.
Catia
КБ1
PLM
EBOM
Pro-E
КБ2
PLM
EBOM
Инженерный центр
EBOM (Конструкторский состав изделия)
MES
SIMATIC IT
ERP
Данные
Pro-E
Данные NX
Данные
Catia
NX
PLM
EBOM
JT
Конвертация
в NX
EBOM (Конструкторский
состав изделия)
CAD
Данные NX
Производственная площадка
(Технологический центр)
MBOM (Технологический
состав изделия)
MEProcesses
MProcess
Order
Quality
MBOM
BOP
BOP (Циклограммы процессов
агрегатной и окончательной
сборки)
Plant Structure (Структура
производственных
подразедлений)
Данные NX
Данные NX
HMI
MEProcesses -Межцеховые маршруты
изготовления
PLC
MProcess –
Технологические
процессы
Виртуальная модель обработки/сборки
Цех
MProcess
Цех
JT
Plant
BOM
Цифровой
PlantBOM
макет
производства
Tecnomatix
NX CAM
Teamcenter
Manufacturing
Tecnomatix
Импортированные производственной площадкой в систему Teamcenter данные обрабатываются модулями
Teamcenter Manufacturing по следующим задачам:
o чтение исходного EBOM, управление процессом внесения изменений и согласования с инженерным
центром;
o воссоздание и управление электронным макетом (3D модели) в том объеме, который необходим для
проектирования и верификации процессов изготовления и сборки;
o разработка и управление технологическим составом изделия (MBOM – Manufacturing BOM);
o разработка и управление циклограммами агрегатной и окончательной сборки (BOP – Bill of Processes);
o разработка и управление межцеховыми маршрутами изготовления и согласования (MEProcesses);
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
17
o разработка и управление иерархической структурой предприятия (Plant Structure) в той мере, которая
необходима для разработки BOP, межцеховых маршрутов изготовления (MEProcesses) и
технологических процессов (MProcess);
o разработка цифрового 3D макета производственных подразделений в системе Tecnomatix и взаимная
увязка графических данных c иерархической структурой предприятия Teamcenter Manufacturing;
o создание и управление нормативно-справочной информации и классификации ресурсов в той мере,
которая необходима для разработки технологических процессов (Resource Management);
o разработка и управленние технологическими процессами изготовления и сборки в соотвествии с
межцеховыми маршрутами (MProcess);
o управление жизненным циклом технологической оснастки, проектируемой на производственной
площадке (модели, состав изделия, межцеховые маршруты изготолвения, технологические процессы
и т.д.);
o разработка виртуальных моделей изготовления (NX CAM) и сборки (Teacnomatix) на основе
технологических процессов Teamcenter Manufacturing, их верификация и передача непосредственно
на котнроллеры и датчики производственного оборудования с получением обратной связи;
o передача необходимой информации в системы планирования ERP/MES с получением обратных
сигналов в виде конфигурации заказов для производства с учетом применяемости по датам, серийным
номерам, вариантным опциям от ERP-системы и данных по контролю качества, изменениям и
улучшениям производства, обновлению рабочих инструкций и т.п. от MES-систем.
Основной задачей Teamcenter Manufacturing является получение и обработка конструкторской информации для
решения задач технологической подготовки производства и своевременное обеспечение необходимой
информацией для систем планирования производства типа ERP/MES.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
18
ОСНОВНЫЕ ОБЪЕКТЫ МОДЕЛИ ДАННЫХ TEAMCENTER MANUFACTURING
o Технологический процесс (Manufacturing Process)
Информационный объект системы Teamcenter, описывающий порядок процесса изготовления (сборки) единицы
состава изделия. Структура технологического процесса включает набор подпроцессов, операций, рабочих
действий, цехов, участков, ресурсов и комплектующих, описывающих что, как и где производится. Система
Teamcenter устанавливает информационную связь между Изделием, Технологическим процессом изготовления
этого изделия и Структурой предприятия, подразделения которого будут выполнять те или иные этапы
технологического процесса. Использование базового функционала по управлению вариантными опциями,
правилами модификаций спецификаций и альтернативными заменами, позволяет создавать несколько
вариантов технологического процесса, для различных производственных ситуаций.
o Технологическая операция (Process Operation)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой контрольную точку технологического
процесса, состоящую из работ, полностью выполняемых на одном производственном участке. Концептуально
операция является вершиной в структуре технологического процесса, однако может содержать другие
технологические процессы, на которые она ссылается. Операцию можно описать технологическими переходами,
называемыми в системе Teamcenter рабочими действиями.
o Рабочие действия (Operation Activities)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой описание одного действия
технологического процесса, выполняемого в рамках текущей операции. Концептуально определение Рабочего
действия в системе Teamcenter можно приравнять к определению Технологического перехода в системе ЕСТД.
o Предприятие (Plant)
Информационный объект системы Teamcenter, описывающий предприятие (завод) выпускающее определенную
номенклатуру продукции или выполняющее определенные производственные процессы в рамках корпорации
или производственного кластера.
o Структурное подразделение (Work area)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой описание производственного
подразделения предприятия (цех, участок и т.п.), в котором выполняются технологические операции и
технологические процессы.
o Рабочее место (Workstation)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой описание уникального места на
предприятии (например, окрасочная камера, обрабатывающий центр, гибкий сварочный модуль и т.п.),
которому назначается выполнение технологической операции.
o Структура изделия (Product Structure)
Структура изделия (состав изделия) - совокупность информационных объектов системы Teamcenter,
соответствующая сборочным единицам, деталям, стандартным изделиям и т.п., определяющих состав узлов и
агрегатов проектируемого изделия, представленная в виде иерархического отношения. Каждый
информационный объект состава изделия обладает определенными характеристиками (элементы построения,
технические требования, описания, спецификации и т.п.), которые позволяют обеспечить обработку данных на
следующих этапах жизненного цикла изделия. Структура изделия определяется на этапе конструкторской
подготовки производства при разработке цифрового макета. Данные о структуре изделия управляются в системе
Teamcenter, обеспечивая параллельную работу конструкторских подразделений над одним проектом. Модули
Teamcenter Manufacturing позволяют использовать конструкторские составы изделий, для разработки
альтернативных технологических представлений и дополнения информационных объектов состава изделия
технологической информацией (технологические маршруты, технологические процессы, управляющие
программы для оборудования с ЧПУ и т.п.), обеспечивая параллельную работу технологических подразделений
над одним проектом.
o Потребляемое изделие (Consumed Item)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой объект состава изделия, поступающий на
операцию технологического процесса агрегатной или окончательной сборки в качестве комплектующего
элемента.
o Потребляемый материал (Consumed Material)
Информационный объект системы Teamcenter, который необходим для выполнения операций технологического
процесса, но не является частью изготавливаемого изделия, например, клей, краска, ветошь, бумага и т.п.
Концептуально определение Потребляемый материал в системе Teamcenter можно приравнять к определению
Вспомогательный материал в системе ЕСТД.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
19
o Заготовка (Raw Material)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой описание полуфабриката, получаемого в
результате обработки проката или литья для производства конечного изделия.
o Полуфабрикат (In-process model)
Информационный объект системы Teamcenter, описывающий состояние объекта состава изделия на различных
стадиях его изготовления. Заготовка является исходным полуфабрикатом для первой операции технологического
процесса обработки, последующий полуфабрикат получается из предыдущего после выполнения над ним
операции обработки.
o Ресурс (Resource)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой описание различного рода обеспечения,
используемого для выполнения процессов производства:
o кадровые ресурсы – сотрудники и специалисты, участвующие в производственном процессе;
o производственные ресурсы – используемое технологическое оборудование, различные виды оснастки
и инструмента;
o материальные ресурсы – используемые материалы, стандартные и покупные изделия;
o информационные ресурсы – справочно-информационные материалы, используемые при выполнении
бизнес-процессов ТПП, такие как ГОСТы на материалы и стандартные изделия, нормативнотехнологические документы, архивы КД и ТД и т.п.
o Рабочие инструкции (Work instructions)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой документ, предназначенный для вывода
на бумажный носитель или публикации в Web, описывающий порядок выполнения работ технологического
процесса, в соответствии с которым рабочий должен выполнять свои действия.
o Технологический элемент (Manufacturing feature)
Информационный объект системы Teamcenter, представляющий собой описание части конструкции, которая
появляется в процессе технологической подготовки производства (например, технологические детали, образцысвидетели, сварочные точки и т.п.) или необходима для контроля (например, геометрические размеры детали в
виде отдельных объектов для операций обработки или токопроводящие сигналы между электронными блоками
для контрольных операций).
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
20
УПРОЩЕННАЯ СХЕМА МОДЕЛИ ДАННЫХ TEAMCENTER MANUFACTURING
Модель данных Teamcenter Manufacturing оперирует тремя основными сущностями:
o Продукт – данные об изделии, необходимые для технологической подготовки производства (структура
изделия, детали, сборочные единицы, 3D-модели, чертежи и т.п.);
o Процесс – данные о процессах изготовления (сборки) продукта, представленные в виде
последовательности технологических процессов, операций, переходов;
o Предприятие – данные о структурных подразделениях и их производственно-технической базе,
необходимые для описания процесса изготовления (сборки) продукта.
Структура
технологического
процесса
Структура изделия
Структура
предприятия
Процесс: Маршрут
изготовления
Продукт
Предприятие
+ Ревизия А
+ Ревизия А
+ Цех А: Заготовительный
- Ревизия Б
- Ревизия Б
+ Цех Б: Гальванический
+ Деталь А
- Сб. ед. А
+ Деталь I
+ Процесс:
Механообработка
- Процесс:
Механообработка
+ Цех В: Термический
- Цех Г: Токарный
+ Участок А
+ Ревизия А
+ Деталь II
- Участок Б
- Ревизия Б
+ Токарный станок 1
+ Оп 10: Контрольная
+ Фрезерный станок 1
- Оп 20: Токарная
Классификатор ресурсов
Установить заготовку
Скобы
Точить поверхность
Классификатор
измерительного
инструмента
Контролировать размеры
+ Оп 30: Фрезерная
+ Оп 40: Контрольная
Пробки
Меры
Скобы ПР
Скоба А
Скоба Б
Скоба В
Скоба Г
+ Токарный станок 2
+ Фрезерный станок 2
Резцы
проходные
Резец А
Фрезы
Резец Б
Резец В
Сверла
Резец Г
Резцы
Классификатор
режущего
инструмента
+ Оп 50: Упаковочная
+ Процесс:
Гальваника
+ Процесс:
Механообработка
Для каждого элемента структуры изделия (деталь, сборочная единица и т.п.) создается технологический
маршрут, который является хранилищем всей производственной информации о процессах его изготовления или
ремонта. Технологический маршрут в системе Teamcenter является объектом типа «Технологический процесс» и
может состоять из подпроцессов нижнего уровня, определяющих последовательность видов работ
(Механообработка, Гальваника, Термообработка, Механообработка и т.п.), выполняемых при изготовлении
продукта, а уже подпроцессы нижнего уровня определяют содержание маршрута в виде операций, переходов,
ресурсов и т.п.
Для каждого подпроцесса определяются структурные подразделения, являющиеся исполнителями этого
технологического процесса (например, Механообработка – Цех А: Заготовительный). Таким образом, на верхнем
уровне описания маршрута изготовления продукта, создается одновременно и расцеховочный маршрут,
содержащий информацию о последовательности структурных подразделений и выполняемых в них видах работ,
и сквозной технологический процесс, впоследствии наполняемый соответствующими структурными
подразделениями операциями, переходами, ресурсами.
Благодаря единой платформе управления данными, уже на верхнем уровне описания маршрута, обеспечивается
поддержка следующих процедур:
o распределение заданий на технологическую подготовку производства структурным подразделениям,
закрепленным за соответствующим цехом и видом работ;
o автоматизированное распределение прав доступа на подпроцессы для соответствующих
технологических подразделений;
o управление соответствием ревизий продукта и процесса, появляющихся в процессе изменений;
o управление отношениями вариантных опций продукта и процесса;
o управление альтернативами и возможными заменами;
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
21
o контроль хода выполнения подготовки производства при использовании компонентов Teamcenter
Project Management.
Подпроцесс может быть описан последовательностью операций, каждая операция может быть описана
рабочими действиями (переходами), на операцию или переход могут быть назначены ресурсы.
Разработка маршрутов и технологических процессов (назначение операций, переходов, структурных
подразделений, ресурсов, видов работ и т.п.) производится в диалоговом режиме, путем выбора необходимых
данных из справочных структур классификатора или структуры предприятия, или на основе аналога.
Любой объект системы Teamcenter имеет атрибуты, набор которых можно изменять средствами
администрирования. Значения атрибутов позволяют описать как дополнительные характеристики объекта в
целом (время, стоимость и т.п.), так и его характеристики в зависимости от того, куда он входит.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
22
УПРОЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ИЗДЕЛИЯ
Приложения Teamcenter Manufacturing позволяют управлять различными производственно-технологическими
представлениями изделия, которые могут быть структурированы иначе, чем конструкторские представления. Это
позволяет связывать процессы с продуктом и накладывать ограничения на порядок их выполнения.
Как правило, в процессе проектирования, конструкторские представления структурируются по функциональным
признакам (например, для транспортного средства это: гидравлика, электрика, трансмиссия, система смазки,
система охлаждения и т.п.), в то время как технологические представления отображают состояния узлов и
агрегатов изделия в процессе выполнения сборочно-монтажных работ над изделием.
В рамках организации технологической структуры изделия, модель данных Teamcenter Manufacturing оперирует
двумя основными сущностями:
o MBOM (Manufacturing Bill Of Material) – Технологический состав изделия. Включает в себя тот же
перечень изделий, что и конструкторский, отличие состоит в появлении технологических элементов в
виде технологических деталей и группировке комплектующих в технологические сборочные узлы,
системы, установки соответствующие учетным производственным сборкам;
o BOP (Bill of Process) – Структура процессов агрегатной и окончательной сборки (циклограмма
процессов сборки). Включает в себя иерархическую структуру технологических процессов сборки и
монтажа, соответствующую последовательности выполнения работ над изделием, с поступающими на
каждый процесс комплектующими из конструкторско-технологического состава изделия.
Конструкторский состав
изделия (EBOM)
A1000/A –
Велосипед
Технологический состав
изделия (MBOM)
Структура процессов агрегатной
и окончательной сборки (BOP)
T1000/A –
Велосипед в сборе
M1000/A – Сборка
велосипеда
T200/A – Рама в
сборе
A200/A – Рама
P10/A – Рама
S30/A – Цех
окончательной сборки
M200/A – Монтаж
рамы
P10/A – Рама
P10/A – Рама
M250/A – Монтаж
шатуна
P20/A – Шатун
(стандартный)
Мод =
Стандарт
P20/A – Шатун
(стандартный)
P30/A – Шатун
(усиленный)
Мод = Люкс
P30/A – Шатун
(усиленный)
P20/A – Шатун
(стандартный)
P40/A – Передняя
звездочка
P30/A – Шатун
(усиленный)
A300/A –
Трансмиссия
P40/A – Передняя
звездочка
A300/A – Колесо
заднее в сборе
P50/A – Задняя
звездочка
P50/A – Задняя
звездочка
P60/A – Цепь
(стандартная)
Мод =
Стандарт
P70/A – Цепь
(усиленная)
Мод = Люкс
30
S40/A – Цех
агрегатной сборки
P40/A – Передняя
звездочка
M300/A – Монтаж
заднего колеса
S30/A – Цех
окончательной сборки
P50/A – Задняя
звездочка
P80/A – Спица
M250/A – Монтаж
обода
S40/A – Цех
агрегатной сборки
P90/A – Обод
30
A400/A – Колесо
заднее
30
S30/A – Цех
окончательной сборки
P80/A – Спица
P90/A – Обод
P80/A – Спица
P90/A – Обод
Деталь/
Сборочная
единица
P60/A – Цепь
(стандартная)
P70/A – Цепь
(усиленная)
Технологическая
сборка
Процесс агрегатной
или окончательной
сборки
P60/A – Цепь
(стандартная)
P70/A – Цепь
(усиленная)
Вариантные
условия
Функционал, относящийся к задачам управления составами изделия в части управления вариантными опциями и
правилами модификации спецификаций позволяет добиться синхронности конфигурирования различных
структур данных таким образом, что при конфигурировании одной структуры изделия (например, применении
вариантной опции к конструкторскому составу «Мод = Стандарт»), будут сконфигурированы все связанные с ней
структуры. Это позволяет добиться однозначного представления различных структур изделия с целью их
выгрузки в системы планирования под сформированный заказ клиента.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
23
ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ
Технологический процесс создается для каждого конкретного элемента состава изделия и тесно интегрирован с
ним. Несмотря на то, что технологический процесс имеет свои собственные правила конфигурирования,
независимые от правил конфигурирования элемента состава изделия, последние могут автоматически управлять
конфигурацией технологического процесса.
Например, структура продукта "Автомобиль" может включать в себя как магнитолу, так и проигрыватель компакт
дисков. Процесс монтажа панели приборов имеет следующую последовательность:
o Сборка пластиковой панели и щитка приборов;
o Монтаж магнитолы в салон;
o Монтаж MP3 проигрывателя в салон.
Когда выбрана модификация автомобиля «Стандарт», автоматически конфигурируются процессы M210, M220.
Когда выбрана модификация «Люкс», автоматически конфигурируются процессы M210, M230. Причем от
применения того или иного акустического оборудования могут зависеть и другие компоненты состава изделия
(электропроводка, разъемы, установочные кронштейны на панели, акустические колонки и их количество и т.п.),
а соответственно и применение тех или иных процессов под определенную конфигурацию. Данный подход
позволяет избавиться от избыточных структур конструкторско-технологических данных под различные
конфигурации изделия.
Технологический состав
изделия (MBOM)
Структура процессов агрегатной
и окончательной сборки (BOP)
T1000/A –
Автомобиль в сборе
M1000/A – Сборка
автомобиля
T200/A – Панель
приборов
M200/A – Монтаж
панели приборов
P10/B – Панель Экз. 9-UP
пластиковая
P10/A
– Панель
пластиковая Экз.1-8
P40/A – MP3
проигрыватель
+ Ревизия B
M210/A – Сборка
панели и щитка
M10-01/B – Литье
M10-03/A –
Окраска
P10/B – Панель
пластиковая
P10/A
– Панель
пластиковая
P20/A –
Приборный щиток
P30/A –
Магнитола
Структура технологического
процесса изготовления
M10 –
Изготовление
панели
Мод =
Стандарт
Мод = Люкс
- Ревизия A
P20/A –
Приборный щиток
M220/A – Монтаж
магнитолы
P30/A –
Магнитола
M10-01/A – Литье
M10-02/A –
Механообработка
M10-03/A –
Окраска
M230/A – Монтаж
MP3 проигрывателя
P30/A – MP3
проигрыватель
Деталь/
Сборочная
единица
Технологическая
сборка
Процесс агрегатной
или окончательной
сборки
Вариантные
условия
Применяемость
модификаций
(ревизий)
Процесс
изготовления
Для контроля над структурой технологического процесса можно использовать правила модификации изделия.
Например, «P10 – Панель пластиковая» имеет две модификации (ревизии) B-«Рабочая» и A-«Выпущено». В
каком состоянии в процессе жизненного цикла будет находиться та или иная ревизия элемента состава изделия
определяется статусами, которые определяют даты ввода/аннулирования текущей ревизии, для каких
экземпляров изделия она действует или на какие конечные изделия распространяется. Подав на вход требуемые
параметры конфигурации, можно получить однозначный состав изделия на определенную дату или для
определенного экземпляра изделия или по определенному конечному изделию. В свою очередь каждая ревизия
элемента состава изделия может иметь свою ревизию технологического процесса изготовления. Если параметры
конфигурации изделия задают модификацию B-"Рабочая" для элемента состава изделия, то соответствующие
правила сами настроят технологический процесс изготовления на рабочую модификацию.
Для управления технологическими процессами под различные варианты изготовления продукта могут
применяться вариантные правила, правила модификации, правила применяемости с ограничением по времени
действия или серийным номерам, механизм альтернатив с заданием предпочтительного процесса и функционал
возможных замен.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
24
5. Процессы технологической подготовки производства поддерживаемые
Teamcenter Manufacturing
Фундаментом, обеспечивающим поддержку инженерных процессов технологической подготовкой производства
в среде системы Teamcenter, является:
o цифровой макет изделия: полное описание модели изделия в электронном виде (3D-модели,
чертежи, структура изделия, характеристики элементов структуры изделия и т.п.);
o доступность информации: предоставление доступа к информации сразу же после ее появления;
o параллельный инжиниринг: выполнение процессов разработки и проектирования одновременно с
моделированием процессов изготовления и эксплуатации.
Запуск тех или иных процессов технологической подготовки производства, производится в зависимости от
состояния цифрового макета на соответствующих стадиях его развития. Для обеспечения запуска процессов
технологической подготовки производства, определяются требования, описывающие минимальный объем
информации, предъявляемый к геометрии, характеристикам и составу цифрового макета изделия. Это могут
быть требования к группе механически-обрабатываемых деталей, группе свариваемых элементов конструкции,
группе элементов, подвергающихся химическому травлению, требования к композиционным конструкциям и т.п.
A1
A2
Подготовка производства агрегатной и окончательной
сборки
Стадия 0
Выбор
архитектуры
A3
Стадия 1
Концептуальная
проработка
A4
Стадия 2
Техническая проработка
A5
A6
Стадия 4
Оформление конструкторской
документации
Стадия 3
Детальная проработка
Определение технологического состава изделия
Планирование процессов
агрегатной и окончательной
сборки
Контроль и управление изменениями
Выгрузка данных в системы планирования
Разработка маршрутных
технологических процессов
Оформление технологической
документации
Разработка операционных
технологических процессов
Анализ и оптимизация
размерных цепей
Анализ и оптимизация
технологических процессов
Разработка средств технологического
оснащения
Разработка управляющих программ для
оборудования с ЧПУ, роботов и
манипуляторов
Имитационное моделирование промышленных систем
Анализ размещения оборудования и оптимизация
Подготовка производства изготовления
Определение маршрутов изготовления
Определение и нормирование основных
материалов
Разработка управляющих программ для
оборудования с ЧПУ
Разработка маршрутных
технологических процессов
Оформление технологической
документации
Разработка операционных
технологических процессов
Разработка средств технологического оснащения
Разработка управляющих программ для
контрольно-измерительных машин
Каждая стадия развития цифрового макета изделия содержит как минимум две контрольные точки (начала и
окончания), относительно которых определяется состояние процесса проектирования, контролируется степень
его готовности, устанавливается возможность перехода на следующие стадии:
o <A1> - продукт производства и предъявляемые к нему требования определены, состав структурных
подразделений подтвержден, назначены ответственные по процессам, директивные план-графики
определены, выпущены необходимые приказы;
o <A2> – облик изделия определен, внешние обводы изделия определены, конструктивно-силовые
схемы созданы;
o <A3> – компоновка изделия определена, габаритные модели элементов и агрегатов созданы,
основные сборки (до 3-4 уровня) определены;
o <A4> – модели деталей без детализации технологических элементов (радиусы сгиба, радиусы фрез,
технологические отверстия и т.п.) определены, материалы заготовок для механически
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
25
обрабатываемых деталей определены, основные базы и размеры с допусками указаны, состав сборок
по изделиям собственного изготовления наполнен на 90-100% (допускается отсутствие некоторых
стандартных изделий в составе сборок);
o <A5> – геометрия элементов цифрового макета определена полностью, внесены ТТ, уточнены и
дополнены размеры и шероховатость, состав сборок определен полностью, оформление чертежей на
детали с длинным циклом подготовки производства начато;
o <A6> – конструкторская документация полностью оформлена и согласована, цифровой макет
полностью готов к передаче в производство.
Ниже приводится подробное описание процессов технологической подготовки производства, выполняемых на
соответствующих стадиях цифрового макета изделия и условно разбитых на два крупных раздела:
o подготовка производства агрегатной и окончательной сборки – описывает все процессы, относящиеся
к агрегатной и окончательной сборки, поддерживаемые Teamcenter Manufacturing;
o подготовка производства изготовления – описывает все процессы, относящиеся к процессам
изготовления элементов состава изделия (механообработка, штамповка, гальваника, термообработка
и т.п.), поддерживаемые Teamcenter Manufacturing.
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА АГРЕГАТНОЙ И ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ СБОРКИ:
o Определение технологического состава изделия
Процесс
Определение технологического состава изделия.
Цель
Получить на основании конструкторского состава изделия иерархическую структуру состава изделия,
соответствующую технологической последовательности изготовления сборочных узлов, систем и установок
конечного изделия.
Содержание работ
Ввод данных о технологических узлах. Перегруппировка комплектующих в соответствии с технологической
последовательностью изготовления сборочных узлов, систем и установок конечного изделия. При
необходимости, назначение технологического обозначения каждому элементу технологического состава
изделия. Назначение дополнительных данных (материалы, технологические детали и т.п.). Распределение
прав доступа для дальнейшего наполнения данными.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Редактор многовидовых составов изделия.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 1. Состав цифрового макета изделия определен на 40-60%. Модели могут не иметь точных размеров.
Отсутствуют значительные пересечения.
Исполнители
Конструкторские подразделения, ответственные за разработку конструкции узлов и агрегатов.
Технологические подразделения верхнего уровня, отвечающие за окончательную сборку и сборку основных
узлов и агрегатов.
Результаты работ
Сформирована структура изделия, соответствующая технологической последовательности изготовления
сборочных узлов, систем и установок конечного изделия.
Потребители информации
Технологические подразделения следующего уровня, отвечающие за разработку технологических процессов
сборки узлов и агрегатов изделия. Системы планирования MRP/ERP класса.
o Планирование процессов агрегатной и окончательной сборки
Процесс
Планирование процессов агрегатной и окончательной сборки.
Цель
Получить иерархическую структуру технологических процессов сборки и монтажа, соответствующую
последовательности выполнения работ над изделием.
Содержание работ
Ввод данных о технологических процессах сборки и монтажа агрегатной и окончательной сборки.
Разработка циклограммы сборки, путем определения иерархической структуры порядка следования
процессов. Определение потребляемых изделий (комплектующих) и основных ресурсов для каждого
процесса циклограммы сборки. Распределение прав доступа для дальнейшего наполнения данными.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Редактор технологических процессов, Менеджер расписания.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 1. Как правило, определение иерархической структуры процессов основано на поиске и применении
существующих циклограмм агрегатной и окончательной сборки и их корректировке под текущий проект.
Информация о конструкторско-технологическом составе изделия требуется для распределения
комплектующих изделий по процессам. Для старта текущего процесса, состав цифрового макета изделия
может быть определен на 40-60%. Модели могут не иметь точных размеров. Отсутствуют значительные
пересечения.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
26
Исполнители
Технологические подразделения верхнего уровня, отвечающие за разработку технологических процессов
сборки узлов и агрегатов изделия.
Результаты работ
Сформирована структура процессов, соответствующая последовательности работ, выполняемых при сборке
или монтаже узлов, систем и установок конечного изделия.
Потребители информации
Технологические подразделения следующего уровня, отвечающие за разработку технологических процессов
сборки узлов и агрегатов изделия. Системы класса MRP/ERP для планирования поставок комплектующих для
агрегатной и окончательной сборки.
o Разработка маршрутных технологических процессов
Процесс
Разработка маршрутных технологических процессов агрегатной и окончательной сборки.
Цель
Получить технологию сборки/монтажа по каждому узлу и агрегату на уровне маршрутного описания
технологического процесса.
Содержание работ
Определение операций технологического процесса и порядок их следования. Привязка средств
технологического оснащения к операциям. Определение недостающих средств технологического
оснащения, выработка требований и выдача заявок на разработку. Определение потребляемых изделий из
списка комплектующих, определенных на стадии планирования процессов агрегатной и окончательной
сборки для каждой операции. Определение трудоемкости выполнения операций технологического
процесса.
Среда разработки
Редактор технологических процессов.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Основные процессы агрегатной и окончательной сборки определены полностью. Технологический
состав изделия определен на 60%. Модели цифрового макета могут не иметь точных размеров. Отсутствуют
значительные пересечения.
Исполнители
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов сборки узлов и
агрегатов изделия.
Результаты работ
Структура процессов детализирована до последовательности операций, выполняемых при сборке или
монтаже узлов, систем и установок конечного изделия. Определены требования к недостающим средствам
технологического оснащения и выданы задания на его разработку.
Потребители информации
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов сборки узлов и
агрегатов изделия. Конструкторские подразделения вспомогательного производства. Системы
моделирования и анализа технологических процессов сборки. Системы планирования MRP/ERP класса.
o Разработка операционных технологических процессов
Процесс
Разработка операционных технологических процессов агрегатной и окончательной сборки.
Цель
Получить технологию сборки/монтажа по каждому узлу и агрегату на уровне операционного описания
технологического процесса.
Содержание работ
Дополнение маршрутных технологических процессов агрегатной и окончательной сборки информацией по
технологическим переходам, средствам технологического оснащения, эскизами, инструкциями и прочей
дополнительной информацией, требуемой в рамках стандартов предприятия. Определение трудоемкости
выполнения переходов технологического процесса. Уточнение требований к средствам технологического
оснащения оснастке. Выпуск рабочих инструкций и технологической документации.
Среда разработки
Редактор технологических процессов.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Маршрутный технологический процесс агрегатной и окончательной сборки определен.
Технологический состав изделия определен на 90%. Модели цифрового макета могут не иметь точных
размеров, но окончательно определены и заморожены размеры поверхностей, на которые базируются
разрабатываемые средства технологического оснащения. Отсутствуют значительные пересечения.
Исполнители
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов сборки узлов и
агрегатов изделия.
Результаты работ
Маршрутные технологические процессы детализированы до последовательности переходов, выполняемых
при сборке или монтаже узлов, систем и установок конечного изделия. Уточнены требования к сборочной
оснастке. Выпущены рабочие инструкции и технологическая документация.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов сборки узлов и агрегатов
изделия. Конструкторские подразделения вспомогательного производства. Системы моделирования и
анализа технологических процессов сборки. Системы планирования MRP/ERP класса.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
27
o Анализ и оптимизация технологических процессов
Процесс
Анализ и оптимизация технологических процессов агрегатной и окончательной сборки.
Цель
Обеспечить выполнение процессов агрегатной и окончательной сборки с первого раза.
Содержание работ
Имитация процессов сборки/монтажа с анализом коллизий и столкновений на основе данных о
последовательности операций технологического процесса и цифрового макета изделия. Определение
оптимальной последовательности операций технологического процесса. Анализ времени выполнения и
имитация действий человека.
Среда разработки
Редактор технологических процессов, Tecnomatix Process Simulate.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Маршрутный технологический процесс агрегатной и окончательной сборки определен. Модели
цифрового макета должны иметь проработанную геометрию до требований контрольной точки <А4>.
Полное отсутствие пересечений в цифровом макете.
Исполнители
Технологические подразделения, отвечающие за обеспечение качества процессов сборки узлов и агрегатов
изделия.
Результаты работ
Технологические процессы сборки/монтажа узлов, систем и установок конечного изделия оптимизированы.
Уточнены требования к сборочной оснастке. Определены требования к трудовым ресурсам.
Откорректированы рабочие инструкции и технологическая документация.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов сборки узлов и агрегатов
изделия. Конструкторские подразделения вспомогательного производства.
o Анализ и оптимизация размерных цепей
Процесс
Анализ и оптимизация размерных цепей.
Цель
Спрогнозировать влияние геометрической точности и способа установки деталей на сборочный процесс.
Сбалансировать влияние точности обработки деталей на себестоимость их производства.
Содержание работ
Анализ конструкции с точки зрения собираемости изделий из деталей отклонениями. Определение
статистического распределения значений требуемых конечных параметров сборки и требуемых
компенсаторов. Идентификация ключевых отклонений номинальной модели, критичных для собираемости
изделия.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Teamcenter Visualization.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 3. Модели цифрового макета должны иметь проработанную геометрию до требований контрольной
точки <А4>. Полное отсутствие пересечений в цифровом макете.
Исполнители
Технологические подразделения, отвечающие за обеспечение качества процессов сборки узлов и агрегатов
изделия.
Результаты работ
Определены требования к точности и качеству изготовления номенклатуры состава изделия. Выданы
соответствующие рекомендации ответственным за выпуск номенклатуры структурным подразделениям.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов сборки узлов и агрегатов
изделия. Производственные подразделения, ответственные за выпуск соответствующей номенклатуры
изделий.
o Разработка средств технологического оснащения
Процесс
Разработка средств технологического оснащения для процессов агрегатной и окончательной сборки.
Цель
Обеспечить процессы агрегатной и окончательной сборки средствами технологического оснащения.
Содержание работ
Выбор конструктивной схемы СТО, в соответствии с техническим заданием, выбор конструктивных
элементов (из базы данных), компоновка СТО в среде CAD-системы, моделирование функционирования
приспособления в ходе реализации технологического процесса, проведение конструкторских расчетов
(прочность, жесткость, производительность и т. д.), формирование электронного макета приспособления и
комплекта электронных чертежей, выбор технологии изготовления приспособления.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Менеджер ресурсов, NX + средства автоматизации разработки конструкции.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Состав цифрового макета изделия определен на 60-80%. Модели могут не иметь точных размеров,
но окончательно определены и заморожены размеры поверхностей, на которые базируются
разрабатываемые средства технологического оснащения. Отсутствуют значительные пересечения.
Сформирована потребность в специализированных средствах технологического оснащения для процессов
агрегатной и окончательной сборки.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
28
Исполнители
Конструкторско-технологические подразделения, отвечающие за разработку и изготовление средств
технологического оснащения.
Результаты работ
Цифровой макет СТО полностью готов к передачи в производство. Данные о сроках изготовления переданы
для планирования подразделениям основного производства.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов сборки узлов и агрегатов
изделия. Конструкторско-технологические подразделения вспомогательного производства. Системы
планирования MRP/ERP класса.
o Разработка управляющих программ для оборудования с ЧПУ, роботов и манипуляторов
Процесс
Разработка управляющих программ для оборудования с ЧПУ, роботов и манипуляторов для процессов
агрегатной и окончательной сборки.
Цель
Повысить точность и качество выполняемых процессов агрегатной и окончательной сборки.
Содержание работ
Off-line программирование роботов и манипуляторов для сварки, лазерной резки, окраски, сверления,
клепки, снятия облоя, галтовки и т.п. Разработка и проверка кинематики движения инструмента,
программного кода для оборудования. Динамический анализ рабочих операций и проверка пересечения
рабочих областей оборудования.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Tecnomatix Process Simulate.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Состав цифрового макета изделия определен на 60-80%. Модели могут не иметь точных размеров,
но окончательно определены и заморожены стыковочные зоны и поверхности, габаритные размеры узлов и
агрегатов, оси для крепежа, требуемые для разработки управляющих программ на соответствующем этапе.
Сформирована потребность в специализированных средствах обработки для процессов агрегатной и
окончательной сборки.
Исполнители
Конструкторско-технологические подразделения, отвечающие за разработку управляющих программ для
оборудования с ЧПУ, роботов и манипуляторов.
Результаты работ
Цифровой макет обработки на оборудовании с ЧПУ полностью готов к передачи в производство. Данные о
необходимых средствах технологического оснащения подготовлены и переданы в соответствующие
подразделения.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов сборки узлов и агрегатов
изделия. Конструкторско-технологические подразделения вспомогательного производства. Системы АСУТП
или MES класса.
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ:
o Определение маршрутов изготовления
Процесс
Определение межцеховых (межзаводских) маршрутов изготовления для каждого элемента
технологического состава изделия.
Цель
Определить состав и количество номенклатуры изделий для каждого производственного подразделения, в
разрезе конечного изделия. Распределить работы на технологическую подготовку производства
изготовления номенклатуры.
Содержание работ
Описать элементы технологического состава изделия межзаводскими маршрутами изготовления и
движения. Организовать работу с технологическими пакетами хранения представлений структур изделий,
структур процессов и структур производственных подразделений.
Распределить задания и права доступа структурным подразделениям для дальнейшего наполнения
данными.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Редактор технологических процессов.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Состав цифрового макета изделия определен на 90%. Модели цифрового макета должны иметь
проработанную геометрию до требований контрольной точки <А4>. Отсутствуют значительные пересечения.
Исполнители
Технологические подразделения, ответственные за разработку маршрутов изготовления и движения
товарно-материальных ценностей.
Результаты работ
Сформированы межцеховые (межзаводские) маршруты изготовления для каждого элемента состава
изделия, соответствующие технологической последовательности выполняемых видов работ
производственными подразделениями предприятия. Задания технологическим подразделениям на
технологическую подготовку производства, по маршруту, в соответствии с закреплением за цехом и видом
работ разосланы.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
29
Потребители информации
Технологические подразделения следующего уровня, отвечающие за разработку технологических процессов
изготовления по соответствующим видам работ (механообработка, штамповка, гальваника, термообработка
и т.п.). Системы планирования MRP/ERP класса.
o Определение и нормирование основных материалов
Процесс
Определение и нормирование основных материалов.
Цель
Определить потребность основных материалов для изготовления определенной номенклатуры изделий.
Содержание работ
Определить для каждого элемента технологического состава изделия собственного изготовления
материалы, из которых он будет изготавливаться, способы получения заготовки и ее параметры. Определить
нормы расхода материалов для получения заготовки. В некоторых случаях определить вспомогательные
материалы и нормы их расхода.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Планировщик деталей.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 2. Состав цифрового макета изделия определен на 90%. Модели цифрового макета должны иметь
проработанную геометрию до требований контрольной точки <А4>. Отсутствуют значительные пересечения.
Исполнители
Технологические подразделения, ответственные за определение и нормирование основных
(вспомогательных) материалов.
Результаты работ
Основные (возможно вспомогательные) материалы и нормы их расхода для каждого элемента
технологического состава изделия собственного изготовления определены.
Потребители информации
Технологические подразделения следующего уровня, отвечающие за разработку технологических процессов
изготовления по соответствующим видам работ (механообработка, штамповка, гальваника, термообработка
и т.п.). Системы планирования MRP/ERP класса.
o Разработка управляющих программ для оборудования с ЧПУ
Процесс
Разработка управляющих программ для оборудования с ЧПУ.
Цель
Повысить точность и качество выполняемых процессов механической обработки.
Содержание работ
Определить маршрутный технологический процесс механообработки для оборудования с ЧПУ. Определить
оптимальные траектории движения инструмента. Сгенерировать управляющие программы обработки для
соответствующих операций. Проверить кинематику движения инструмента, программного кода для
оборудования. Произвести динамический анализ рабочих операций и проверку пересечения рабочих
областей оборудования.
Среда разработки
Планировщик деталей, NX CAM.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 3. Состав цифрового макета изделия определен на 90-100%. Модели могут не иметь точных
размеров, но окончательно определены и заморожены поверхности обработки, базирования и измерения,
требуемые для разработки управляющих программ на соответствующем этапе. Сформирована потребность в
специализированных средствах обработки для процессов механообработки.
Исполнители
Конструкторско-технологические подразделения, отвечающие за разработку управляющих программ для
оборудования с ЧПУ.
Результаты работ
Цифровой макет обработки на оборудовании с ЧПУ полностью готов к передачи в производство. Данные о
необходимых средствах технологического оснащения подготовлены и переданы в соответствующие
подразделения.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов изготовления соответствующей
номенклатуры изделия. Конструкторско-технологические подразделения вспомогательного производства.
Системы АСУТП или MES класса.
o Разработка маршрутных технологических процессов
Процесс
Разработка маршрутных технологических процессов изготовления номенклатуры.
Цель
Получить для каждого элемента технологического состава изделия собственного изготовления набор
технологических процессов, описывающий порядок его изготовления в соответствии с межцеховым
маршрутом. В данный набор могут входить процессы механообработки, штамповки, ковки, гальваники,
термообработки и т.п., на уровне маршрутного описания технологического процесса.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
30
Содержание работ
Определение операций технологического процесса и порядок их следования по каждому виду работ
межцехового маршрута. Привязка средств технологического оснащения к операциям. Определение
недостающих средств технологического оснащения, выработка требований и выдача заявок на разработку.
Определение трудоемкости выполнения операций технологического процесса.
Среда разработки
Планировщик деталей.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 3. Основные материалы и межцеховые маршруты определены, задания на технологическую
проработку разосланы. Модели цифрового макета должны иметь проработанную геометрию до требований
контрольной точки <А5> . Полное отсутствие пересечений.
Исполнители
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов изготовления
соответствующей номенклатуры.
Результаты работ
Структура процессов детализирована до последовательности операций, выполняемых в процессе
изготовления номенклатуры в соответствии с видами работ по межцеховому маршруту. Определены
требования к недостающим средствам технологического оснащения и выданы задания на его разработку.
Потребители информации
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов изготовления
номенклатуры по соответствующим видам работ. Конструкторские подразделения вспомогательного
производства. Системы планирования MRP/ERP класса.
o Разработка операционных технологических процессов
Процесс
Разработка операционных технологических процессов изготовления номенклатуры.
Цель
Получить для каждого элемента технологического состава изделия собственного изготовления набор
технологических процессов, описывающий порядок его изготовления в соответствии с межцеховым
маршрутом. В данный набор могут входить процессы механообработки, штамповки, ковки, гальваники,
термообработки и т.п., на уровне операционного описания технологического процесса.
Содержание работ
Дополнение маршрутных технологических процессов изготовления информацией по технологическим
переходам, средствам технологического оснащения, эскизами, инструкциями и прочей дополнительной
информацией, требуемой в рамках стандартов предприятия. Определение трудоемкости выполнения
переходов технологического процесса. Уточнение требований к средствам технологического оснащения
оснастке. Выпуск рабочих инструкций и технологической документации.
Среда разработки
Планировщик деталей.
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 3. Маршрутные технологические процессы изготовления в соответствии с межцеховым маршрутом
определены. Технологический состав изделия определен на 100%. Модели цифрового макета должны
иметь проработанную геометрию до требований контрольной точки <А5>. Полное отсутствие пересечений.
Исполнители
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов изготовления
соответствующей номенклатуры.
Результаты работ
Маршрутные технологические процессы детализированы до последовательности переходов, выполняемых
при изготовлении номенклатуры изделия. Уточнены требования к средствам технологического оснащения.
Выпущены рабочие инструкции и технологическая документация.
Потребители информации
Технологические подразделения, отвечающие за разработку технологических процессов изготовления
номенклатуры по соответствующим видам работ. Конструкторские подразделения вспомогательного
производства. Системы планирования MRP/ERP класса.
o Разработка средств технологического оснащения
Процесс
Разработка средств технологического оснащения для процессов изготовления номенклатуры.
Цель
Обеспечить процессы изготовления элементов технологического состава изделия средствами
технологического оснащения.
Содержание работ
Выбор конструктивной схемы СТО, в соответствии с техническим заданием, выбор конструктивных
элементов (из базы данных), компоновка СТО в среде CAD-системы, моделирование функционирования
приспособления в ходе реализации технологического процесса, проведение конструкторских расчетов
(прочность, жесткость, производительность и т. д.), формирование электронного макета приспособления и
комплекта электронных чертежей, выбор технологии изготовления приспособления.
Среда разработки
Контекст взаимодействия, Менеджер ресурсов, NX + средства автоматизации разработки конструкции.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
31
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 3. Состав цифрового макета изделия определен на 90-100%. Основные материалы и межцеховые
маршруты определены, задания на технологическую проработку разосланы. Сформирована потребность в
специализированных средствах технологического оснащения для процессов изготовления. Модели
цифрового макета должны иметь проработанную геометрию до требований контрольной точки <А5> .
Полное отсутствие пересечений.
Исполнители
Конструкторско-технологические подразделения, отвечающие за разработку и изготовление средств
технологического оснащения.
Результаты работ
Цифровой макет СТО полностью готов к передачи в производство. Данные о сроках изготовления переданы
для планирования подразделениям основного производства.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов изготовления изделия.
Конструкторско-технологические подразделения вспомогательного производства. Системы планирования
MRP/ERP класса.
o Разработка управляющих программ для контрольно-измерительных машин
Процесс
Разработка управляющих программ для контрольно-измерительных машин.
Цель
Повысить точность и качество выпускаемой продукции.
Содержание работ
Определить контрольные операции для технологического процесса изготовления. Определить оптимальные
траектории движения измерительного инструмента. Сгенерировать управляющие программы измерения
для соответствующих операций. Проверить кинематику движения инструмента, программного кода для
оборудования. Произвести динамический анализ рабочих операций и проверку пересечения рабочих
областей оборудования.
Среда разработки
Планировщик деталей, NX, Tecnomatix CMM Inspection Programming..
Наиболее ранние
возможные сроки запуска
Стадия 3. Модели цифрового макета должны иметь проработанную геометрию до требований контрольной
точки <А5> . Полное отсутствие пересечений.
Исполнители
Конструкторско-технологические подразделения, отвечающие за разработку управляющих программ для
контрольно-измерительных машин.
Результаты работ
Цифровой макет измерения на контрольно-измерительных машинах полностью готов к передачи в
производство. Данные о необходимых средствах технологического оснащения подготовлены и переданы в
соответствующие подразделения.
Потребители информации
Производственные подразделения, отвечающие за выполнение процессов изготовления соответствующей
номенклатуры изделия. Конструкторско-технологические подразделения вспомогательного производства.
Системы АСУТП или MES класса.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
32
6. Информационная модель предприятия в рамках использования
Teamcenter Manufacturing
Реализация инженерных процессов технологической подготовки производства средствами приложений
Teamcenter Manufacturing невозможна без реализации процессов конструкторской подготовки производства в
системе Teamcenter, а при реализации задач ведения цифрового 3D макета изделия, приложения Teamcenter
Manufacturing наиболее полно раскрываются все свои возможности.
Средства информационной поддержки, которые предоставляет система Teamcenter, основаны на принципах
единства информации, обеспечения доступа к этой информации службам всех инженерных направлений и
управления данными, созданными различными участниками процесса жизненного цикла изделия как единым
целым. Одной из основных целей системы Teamcenter является качественная подготовка инженерных данных
для их последующей обработки аналитическими системами (Report&Analytics), системами планирования
производства MRP/ERP-класса, системами АСУТП/MES и т.п. При организации соответствующего взаимодействия
с системой производственного уровня достигается максимальный экономический эффект от внедрения системы
Teamcenter.
Конфигурации технологического
состава изделия (MBOM)
Структура процессов агрегатной
и окончательной сборки
верхнего уровня с
комплектующими (BOP)
Заказы на изготовление
Запасы материалов
Планово-предупредительное
техническое обслуживание и
ремонт
ERP
Планирование
ресурсов
Заказы на разработку
Конфигурации заказов
Уровень детализации
запрашиваемой
информации
Фактические параметры
производства
Незапланированные работы
по техническому
обслуживанию и ремонту
«Технологический пакет»
MES
Элемент состава изделия
Состав изделия (EBOM, MBOM)
Маршруты
Операции
Переходы
Нормы материалов
Нормы времени
Рабочие инструкции
Комплекты документации в электронном виде
Рабочие центры
Спецификации ресурсов
Управляющие программы (CNC)
PLM
XML
HTTP
SIT
B2MML
HTTP
PLM-MES
Interface
BOM
BOP
Потребности в
ресурсах
AI Web Service
Передача данных PLM-MES
PLM
Teamcenter
200x
SIMATIC IT
Как
изготовлено
(аs-built)
Обратная связь MES-PLM
PLM XML
HTTP
Возвращаются данные о фактическом состоянии изделий
(как изготовлено) и отклонения производственного
процесса
Запросы на изменение
Обновление рабочих инструкций фактическими
данными
Карты отклонений
Ключевых факторы повышения производительности
…
SIT B2MML
HTTP
На настоящий момент времени система Teamcenter интегрирована с системами SAP R/3 и Oracle Manufacturing.
Возможности интеграции позволяют назначать номера объектам из ERP-системы, координировать заявки на
изменение, обеспечивать двусторонний обмен между различными BOM-структурами с поддержкой вариантных
опций и правил модификаций спецификаций.
Teamcenter
Изделие/Модификация (ревизия) изделия
Структура изделия (BOM, MBOM,...)
Документы
Teamcenter
Gateway to ERP
Данные об элементах
состава изделия
EBOM & MBOM
Изменения
Информация о статусах объектов
Информация о применяемости модификаций
Объекты нормативно-справочной информации
Структура процессов сборки (BOP)
Структура технологического процесса
Операция
Рабочая инструкция
Структурное подразделение
Ресурс
Контекст взаимодействия
Атрибуты объектов
Информация по версии/ревизии
Отношения между объектами
Документы
Изменения
Объекты НСИ
ERP
Номенклатура
Спецификация
Документ
Изменения
Объекты нормативно-справочной информации
Информация о статусах объектов
Информация о применяемости модификаций
Маршрут
Технологические
процессы/маршруты
Последовательность выполнения
Рабочие инструкции
Рабочая инструкция
Конфигурация заказа
Операция
Рабочий центр
Оборудование
Рабочий центр
Изменения статуса
Контекст взаимодействия
Атрибуты объектов
Информация по версии/ревизии
Данные о выполнении
Связи между объектами
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
33
С точки зрения идеальной информационной модели, управление информационными массивами предприятия
должно обеспечиваться как можно меньшим количеством информационных систем с как можно большим
спектром закрываемых ими задач. Данный подход позволяет минимизировать расходы на их внедрение,
интеграцию, адаптацию и обслуживание. Однако высокий уровень абстракции и сложность этих систем,
предъявляет к квалификации конечного пользователя достаточно высокие требования, из-за которых внедрение
информационной системы, на начальных этапах, является достаточно проблематичным, но, в конечном счете,
после прохождения адаптационного периода и осознания получаемых выгод, принимается и осваивается. В
качестве средств управления инженерными данными и жизненным циклом изделия с выходом на задачи
производства видятся три системы – PLM, MES и ERP.
Как правило, при решении о внедрении PLM, MES или ERP системы, в компании уже существует масса
разнородных коммерческих или собственной разработки информационных систем от закрывающих
определенные локальные задачи подразделений, до систем корпоративного уровня, которые предполагается
либо менять, либо интегрировать. Следует понимать, что это целый комплекс болезненных и трудоемких
процедур, включающий в себя:
o полный или частичный реинжиниринг существующих бизнес-процессов с целым набором вытекающих
отсюда последствий;
o обучение пользователей новым методам работы в новой информационной системе, с естественной
конфронтацией и отвержением этих методов и программного обеспечения;
o комплекс работ по адаптации нового программного обеспечения к условиям предприятия с загрузкой
необходимых данных из существующей информационной системы или вводом новых, ранее не
использовавшихся данных;
o комплекс работ по интеграции нового программного обеспечения с рядом новых или существующих
информационных систем, с процедурами обмена и синхронизации данных;
o увеличение нагрузки на конечного пользователя с целью обеспечения актуальности информации в
обеих информационных системах, до момента окончательного перехода на новую;
o выделение специализированных ресурсов в ИТ подразделениях предприятия для поддержки новой
информационной системы.
Очевидно также, что при реализации больших информационных проектов, дающих очевидные преимущества и
выгоды для компании в целом, их стратегические цели, зачастую, расходятся с целями отдельно взятого
подразделения, участвующего в проекте. Поэтому проекты, которые обладают высокой степенью сложности,
большим количеством рисков и капиталовложений, должны курироваться высшим руководством компании с
целью обеспечения стратегической цели, заложенной в проект.
При внедрении ситемы Teamcenter, дойдя до решений задач технологической подготовки производства,
компании как правило выбирают одно из двух основных направлений дальнейшего развития:
o унаследование как можно большего количества данных из разнородных технологических систем
предприятия и последовательный перевод всех подразделений на работу в среде Teamcenter
Manufacturing. Данный подход включает работы по:
 разработке единых правил работы с конструкторской и технологической информацией в
рамках единого информационного пространства;
 разработке правил взаимодействия и процедур управления изменениями;
 адаптации модели данных под требования конструкторско-технологической подготовки
производства и систем планирования производства;
 унификации данных и форм выходной документации для всех подразделений компании;
 приведению справочных данных к единому знаменателю, как для подразделений компании,
так и для информационных систем (Teamcenter/MES/ERP);
 интеграции с системами MES/ERP;
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
34
Состав изделия
Геометрия
Характеристики
Требования
Маршруты
Технология
Ресурсы
Нормы
ОПП
Планирование производства
Состав изделия
Геометрия
Характеристики
Требования
ТПП
Технологическая подготовка
производства
Конструкторская подготовка
производства
КПП
Заказы
Планирование
Логистика
Производство
NX CAD/CAM/CAE
TEAMCENTER
Классификатор
материалов
MES/ERP
Классификатор
номенклатуры
Классификатор
оснастки,
операций,
оборудования
Teamcenter
Классификатор
БД
ERP
Классификатор
БД
Состав изделия
Геометрия
Характеристики
Требования
NX CAD/CAM/CAE
TEAMCENTER
ТПП
Состав изделия
Геометрия
Характеристики
Требования
Маршруты
Технология
Ресурсы
Нормы
Планирование производства
КПП
Технологическая подготовка
производства
Конструкторская подготовка
производства
o интеграция существующих технологических систем предприятия (CAPP) с системой Teamcenter.
Данный подход включает работы по:
 разработке единых правил работы с конструкторской и технологической информацией в
рамках распределенной архитектуры;
 разработке правил взаимодействия и процедур управления изменениями;
 адаптации модели данных под требования конструкторско-технологической подготовки
производства, систем планирования производства и технологических систем;
 приведению справочных данных к единому знаменателю, как для подразделений компании,
так и для информационных систем (Teamcenter/MES/ERP/CAPP);
 интеграции с системами MES/ERP/CAPP;
CAPP
ОПП
Заказы
Планирование
Логистика
Производство
MES/ERP
Классификатор
Классификатор оснастки,
Классификатор
материалов
номенклатуры
операций,
оборудования
Teamcenter
Классификатор
БД
CAPP
Классификатор
БД
ERP
Классификатор
БД
Необходимо отметить тот факт, что задачи управления технологическим составом изделия (MBOM),
циклограммами процессов агрегатной и окончательной сборки (BOP), технологическими процессами сборки,
межцеховыми маршрутами изготовления элементов состава изделия и распределения работ по маршруту
целиком лежат на системе управления данными PLM. Варианты интеграции системы Teamcenter с системами
CAPP по технологическим процессам изготовления (механообработка, штамповка, ковка, гальваника и т.п.) с
описанием полного цикла технологической проработки состава изделия представлены ниже.
o Определение технологического состава изделия
Технологический состав изделия включает в себя весь перечень изделий, что и конструкторский, отличие состоит
в группировке комплектующих в сборочные узлы, системы, установки.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
35
Если конструкторский состав узла не соответствует технологическому, то осуществляется разбиение
конструкторского узла на фантомы. Количество фантомов соответствует количеству технологических узлов, в
которых применяются комплектующие конструкторского узла.
Несконфигурированный технологический состав изделия (Teamcenter MBOM 150%) в системе Teamcenter,
представляет собой избыточную структуру данных, представленных в левой части рисунка.
В качестве примера, рассмотрим следующую структуру данных:
 T1000/A-Двигатель в сборе - технологический узел, поставляемый на окончательную сборку
автомобиля. От конструкторского состава изделия, технологический состав отличает наличие
узлов и агрегатов, относящихся к электрической, гидравлической и кузовной части изделия, не
входящих в один конструкторский узел.
 В текущем примере рассмотрим узел Установка 1 - часть агрегата Турбина в сборе, входящий в
состав технологической сборки Двигатель в сборе;
 Несконфигурированный состав Установки 1 включает в себя:
две действующие в производстве модификации детали P60-Диск (ревизии А и В).
Допускаем, что ревизии детали имеют отличия в геометрии;
три ревизии детали P70-Кольцо (действующая в производстве ревизия детали P70/BКольцо, аннулированная ревизия P70/A-Кольцо и ревизия в текущей работе на
изменении P70/C-Кольцо);
две сборочные единицы T80/A-Сборка 1 и T80-1/A-Сборка 1, подчиненные вариантным
правилам
(т.е. в зависимости от комплектации изделия, будет присутствовать одна из
этих сборок).
Teamcenter
MBOM 150%
T1000/A
Двигатель в сборе
ME400/A – Турбина
в сборе
Технологический
состав
T300/A
Турбина в сборе
MPM-400-10/A –
Установка лопаток
TM40010/A Технологический
процесс
T400/A Установка 1
P50/A –
Лопатка 1шт
Teamcenter
BOP 150%
Процессы
агрегатной и
окончательной
сборки
P50/A –
Лопатка 1шт
P60/B – Диск
P60/A 1шт
– Диск
1шт
P60/B – Диск
P60/A 1шт
– Диск
1шт
P70/C –
P70/B –2шт
Кольцо
P70/A – 2шт
Кольцо
Кольцо 2шт
S10 – Цех 1
MPM-400-20/A –
Установка хомута
T80/A –
Сборка 1
TM40020/A Технологический
процесс
P70/A –
Кольцо 3шт
P90/A –
Хомут 2шт
P90/A – Хомут
2шт
T80-1/A –
Сборка 1
P110/A –
Хомут 2шт
P100/A –
Кольцо 3шт
M12/A - Клей
P110/A –
Хомут 2шт
S20 – Цех 2
рис.1
o Определение технологического маршрута сборки
Для соответствующей технологической сборки определяется последовательность процессов сборки ее узлов и
агрегатов. В рамках данного процесса определяется:
последовательность процессов сборки узлов и агрегатов;
структурные подразделения, задействованные в процессах сборки;
какие комплектующие и в каком количестве будут поступать на те, или иные процессы сборки.
Несконфигурированный технологический маршрут сборки (Teamcenter BOP 150%) представлен в правой части на
рис.1. В нашем случае на процесс Установка лопаток будут поставляться детали P50-Лопатка и P60-Диск (не
определена конкретная ревизия в соответствии с параметрами ввода изменения в производство), а на процесс
Установка хомута будут поставляться детали P90-Хомут или P110-Хомут (не определены вариантные опции
комплектации изделия).
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
36
С целью передачи состава изделия (например, вариант комплектации с учетом изменений под определенную
дату запуска в производство) в ERP-систему, в автоматизированном режиме формируется однозначный состав
изделия (Teamcenter MBOM 100%) и однозначный состав последовательности процессов агрегатной и
окончательной сборки (Teamcenter BOP 100%) (рис.2).
Teamcenter
MBOM 100%
T1000/A
Двигатель в сборе
ME400/A – Турбина
в сборе
Технологический
состав
T300/A
Турбина в сборе
MPM-400-10/A –
Установка лопаток
TM40010/A Технологический
процесс
T400/A Установка 1
P50/A –
Лопатка 1шт
Teamcenter
BOP 100%
Процессы
агрегатной и
окончательной
сборки
P50/A –
Лопатка 1шт
P60/A – Диск
1шт
P60/A – Диск
1шт
P70/B –
Кольцо 2шт
S10 – Цех 1
T80/A –
Сборка 1
MPM-400-20/A –
Установка хомута
P70/A –
Кольцо 3шт
TM40020/A Технологический
процесс
P90/A –
Хомут 2шт
P90/A – Хомут
2шт
M12/A - Клей
S20 – Цех 2
рис.2
o Определение технологического маршрута изготовления
Для каждой модификации (ревизии) детали технологического состава, создается технологический маршрут ее
изготовления (Teamcenter BOP, рис.3).
Teamcenter
MBOM 150%
T1000/A
Двигатель в сборе
Технологический
состав
T300/A
Турбина в сборе
T400/A Установка 1
P50/A –
Лопатка 1шт
P60/B – Диск
P60/A 1шт
– Диск
1шт
P70/C –
P70/B –2шт
Кольцо
P70/A – 2шт
Кольцо
Кольцо 2шт
T80/A –
Сборка 1
P70/A –
Кольцо 3шт
P90/A –
Хомут 2шт
T80-1/A –
Сборка 1
ME400/A – Турбина
в сборе
MPM-400-10/A –
Установка лопаток
TM40010/A Технологический
процесс
P50/A –
Лопатка 1шт
P60/B – Диск
P60/A 1шт
– Диск
1шт
Процессы
агрегатной и
окончательной
сборки
ME60/A –
Технологический
маршрут
Teamcenter
BOP
Технологический
маршрут
изготовления
MPM-6010/A –
Механообработка
TM6010/A Технологический процесс
S10 – Цех 1
MPM-400-20/A –
Установка хомута
TM40020/A Технологический
процесс
P90/A – Хомут
2шт
P110/A –
Хомут 2шт
P100/A –
Кольцо 3шт
P110/A –
Хомут 2шт
Teamcenter
BOP 150%
M12/A - Клей
S20 – Цех 2
RM0001
Материал 1
S30 – Цех 3
MPM-6020/A –
Гальваника
TM6020/A Технологический процесс
RM0002
Материал 1
S40 – Цех 4
рис.3
Технологический маршрут изготовления определяет:
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
37
последовательность структурных подразделений в процессе изготовления изделия;
виды работ, выполняемые в структурных подразделениях, образующие начало сквозного
технологического процесса.
На основании последовательности пунктов маршрута и видов работ, выполняемых в этих пунктах, производится
рассылка маршрута в соответствующие технологические подразделения (закрепленные за цехом и видом работ)
для разработки технологических процессов, описывающих выполнение работ на текущем пункте маршрута.
Помимо этого, последовательность пунктов маршрута для каждой ревизии детали выгружается в ERP-систему.
В дальнейшем, каждый пункт маршрута (Механообработка, Гальваника и т.п.), будет содержать
технологический процесс (или технологические процессы), описывающие выполнение работ на текущем пункте
маршрута.
В нашем примере полагаем, что технологический маршрут (последовательность пунктов маршрута) для
модификации детали (ревизии) P60/A-Диск и P60/B-Диск не изменяется, различными будут только
технологические процессы.
Описанные выше действия по формированию технологического состава изделия, структуры (циклограммы)
процессов агрегатной и окончательной сборки, технологических маршрутов изготовления, выполняются в
системе PLM, и выполнение данных работ в CAPP-системе не представляется возможным по причине отсутствия
функционала работы с составом изделия и маршрутизации потоков работ.
Исходя из данных обстоятельств, вопрос интеграции PLM с CAPP-системой будет рассматриваться в следующей
плоскости:
CAPP-система, используется только для разработки технологических процессов изготовления в
рамках технологического маршрута изготовления, определенного в PLM-системе (рис.4 – выделено
красным);
Степень автоматизации разработки технологических процессов в CAPP-системе, за исключением
механической обработки на универсальном оборудовании, сопоставима с разработкой
технологических процессов в системе Teamcenter Manufacturing;
Технологические процессы, содержащие операции обработки на оборудовании с ЧПУ, желательно
разрабатывать в системе Teamcenter Manufacturing.
ME60/A –
Технологический
маршрут
Teamcenter
BOP
Технологический
маршрут
изготовления
MPM-6010/A –
Механообработка
TM6010/A Технологический процесс
RM0001
Материал 1
S30 – Цех 3
MPM-6020/A –
Гальваника
TM6020/A Технологический процесс
RM0002
Материал 1
S40 – Цех 4
рис.4
o Разработка технологического процесса. Вариант 1 - Отсутствие интеграции.
Предполагается, что все технологические процессы текущего технологического маршрута изготовления
выполняются в PLM-системе (рис.5).
Технологический процесс для детали версии P60/A-Диск и P60/B-Диск в PLM-системе будет один, избыточна
будет его структура, которая будет учитывать варианты изготовления детали P60/A-Диск и P60/B-Диск (с учетом
изменений).
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
38
ME60/A –
Технологический
маршрут
Teamcenter
BOP
Технологический
маршрут
изготовления
MPM-6010/A –
Механообработка
TM6010/A Технологический процесс
RM0001
Материал 1
S30 – Цех 3
MPM-6020/A –
Гальваника
TM6020/A Технологический процесс
Teamcenter BOP 150%
Технологический процесс
TM6010/A Технологический процесс
OP10 – Технологическая
операция 1
RM0001
Материал 1
EQ0001
Оборудование
HR0001
Профессия
S30-1 – Участок 1
OP20 – Технологическая
операция 2
EQ0002
Оборудование
RM0002
Материал 1
S40 – Цех 4
HR0002
Профессия
S30-2 – Участок 2
рис.5
Для передачи технологического процесса в ERP-систему, при помощи опций конфигурирования системы
Teamcenter, определяется однозначный состав технологического процесса для каждой ревизии детали (рис.6).
P60/A – Диск
P60/B – Диск
Teamcenter BOP 100%
Teamcenter BOP 100%
Технологический процесс
Технологический процесс
TM6010/A Технологический процесс
OP10 – Технологическая
операция 1
TM6010/A Технологический процесс
OP20 – Технологическая
операция 2
RM0001
Материал 1
EQ0002
Оборудование
EQ0001
Оборудование
HR0002
Профессия
HR0001
Профессия
S30-2 – Участок 2
S30-1 – Участок 1
рис.6
Таким образом, ERP-система, владея информацией о технологическом маршруте изготовления каждой ревизии
детали, на основании переданного из PLM-системы однозначного состава изделия (Teamcenter MBOM 100%) и
однозначного состава процессов агрегатной и окончательной сборки (Teamcenter BOP 100%) (рис.5), при
планировании будет оперировать:
соответствующим, для детали версии P60/A-Диск или P60/B-Диск (в зависимости от конфигурации
технологического состава MBOM и BOP), технологическим маршрутом;
соответствующим, для детали версии P60/A-Диск или P60/B-Диск (в зависимости от конфигурации
технологического состава MBOM и BOP), технологическим процессом.
o Разработка технологического процесса. Вариант 2 - Частичная интеграция.
Данный вариант предполагает, что большинство технологических процессов текущего технологического
маршрута изготовления выполняются в CAPP-системе (рис.7).
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
39
ME60/A –
Технологический
маршрут
Teamcenter BOP 150%
Технологический маршрут
изготовления
Технологический процесс
F6010/B - Файл ТП
F6010/A - Файл ТП
RM0001
Материал 1
S30 – Цех 3
MPM-6020/A –
Гальваника
TM6020/B Технологический процесс
TM6020/A Технологический процесс
CAPP – F6010/A
Файл ТП
TM6010/A Технологический процесс
MPM-6010/A –
Механообработка
TM6010/B Технологический процесс
TM6010/A Технологический процесс
P60/A – Диск
F6020/B - Файл ТП
OP10 – Технологическая
операция 1
P60/B – Диск
CAPP – F6010/B
Файл ТП
Технологический процесс
TM6010/B Технологический процесс
OP20 – Технологическая
операция 2
RM0001
Материал 1
EQ0002
Оборудование
EQ0001
Оборудование
HR0002
Профессия
HR0001
Профессия
S30-2 – Участок 2
S30-1 – Участок 1
F6020/A - Файл ТП
RM0002
Материал 1
S40 – Цех 4
рис.7
Технологических процессов для детали версии P60/A-Диск и P60/B-Диск в PDM-системе будет два (выделено
красным в структуре Teamcenter BOP 150%), которые будут содержать набор данных в виде файлов
технологических процессов CAPP-системы.
Технологический процесс разрабатывается в CAPP-системе и сохраняется в виде файла для соответствующей
модификации (ревизии) технологического процесса в PLM-системе. Требуемая информация по процессу
передается из CAPP в ERP-систему.
Таким образом, ERP-система, владея информацией о технологическом маршруте изготовления каждой ревизии
детали, на основании переданного из PLM-системы однозначного состава изделия (Teamcenter MBOM 100%) и
однозначного состава процессов агрегатной и окончательной сборки (Teamcenter BOP 100%) (рис.5), при
планировании будет оперировать:
соответствующим, для детали версии P60/A-Диск или P60/B-Диск (в зависимости от конфигурации
технологического состава MBOM и BOP) технологическим маршрутом, переданным из PLM;
соответствующим, для детали версии P60/A-Диск или P60/B-Диск технологическим процессом,
переданным из CAPP-системы.
При частичной интеграции возможно сохранение из CAPP в PDM-систему дополнительных данных, таких как:
технологический комплект документов (карты), сформированные на этапе выпуска
технологического процесса из CAPP-системы;
XML-описание технологического процесса и т.п.;
o Разработка технологического процесса. Вариант 3 - Полная интеграция.
Вариант полной интеграции полностью включает Вариант 2, плюс формирование дерева технологического
процесса в PLM-системе, полностью идентичного дереву технологического процесса CAPP-системы (рис.8).
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
40
ME60/A –
Технологический
маршрут
Teamcenter BOP 150%
Технологический маршрут
изготовления
RM0001
Материал 1
S30 – Цех 3
MPM-6020/A –
Гальваника
TM6020/B Технологический процесс
TM6020/A Технологический процесс
RM0002
Материал 1
CAPP – F6010/A
Файл ТП
Технологический процесс
TM6010/A Технологический процесс
MPM-6010/A –
Механообработка
TM6010/B Технологический процесс
TM6010/A Технологический процесс
P60/A – Диск
F6010/B - Файл ТП
CAPP – F6010/B
Файл ТП
F6010/A - Файл ТП
Технологический процесс
TM6010/B Технологический процесс
OP20 – Технологическая
операция 2
F6020/B - Файл ТП
EQ0002
Оборудование
OP10 – Технологическая
операция 1
P60/B – Диск
CAPP – F6010/B
Файл ТП
Технологический процесс
TM6010/B Технологический процесс
OP20 – Технологическая
операция 2
RM0001
Материал 1
EQ0002
Оборудование
EQ0001
Оборудование
HR0002
Профессия
HR0001
Профессия
S30-2 – Участок 2
S30-1 – Участок 1
F6020/A - Файл ТП
HR0002
Профессия
S30-2 – Участок 2
S40 – Цех 4
рис.8
Т.е. при сохранении файла технологического процесса в CAPP-системе, в PLM-системе формируется идентичная
структура данных. Технологические процессы выгружаются в ERP-систему из системы PLM.
Данный подход применим при желании заказчика формировать сводную конструкторско-технологическую
документацию по составу изделия из PLM, а не из ERP-системы.
Очевидно, на стороне систем класса CAPP хорошо отлаженная модель данных, средства расчета режимов
обработки, норм времени, материалов, экспертные системы по подбору инструмента, оборудования, справочная
технологическая информация, входящее в поставку большое количество отчетов, отсутствующие на стороне PLMсистемы. Но, как только мы начинаем говорить об интеграции системы CAPP с PLM, выясняется, чтобы
интегрировать эти системы необходимо организовать на стороне PLM точно такую же модель данных и провести
работы по синхронизации нормативно-справочной информации, которые со временем, так или иначе, окажутся
полностью на стороне PLM. Интеграцию нужно поддерживать в актуальном состоянии при выходе новых версий
продуктов, а также при изменении модели данных на той или иной стороне.
Немаловажным фактором является то, насколько бы ни была специализирована система CAPP, ее нужно
настраивать, адаптировать и сопровождать, а это ресурсы IT-служб предприятия, которые можно потратить на
разработку расчетных модулей и отчетов на стороне системы PLM.
Система PLM – единая среда взаимодействия служб всех инженерных направлений и в том числе
технологических, даже если предприятие выбирает систему CAPP. Технологическим подразделениям в любом
случае придется работать с системой PLM (получать задания, согласовывать КД и т.п.)
Выбор по ведению и управлению данными технологической подготовки производства между CAPP и PLMсистемами всегда остается за предприятием. С точки зрения Siemens PLM Software, выбор системы CAPP – это
тактическое решение, которое закроет нужды сегодняшнего дня, выбор системы Teamcenter с модулями
Manufacturing – это стратегический шаг, который позволит всем предприятиям корпорации обмениваться
данными о технологии производства продукции, работая в единой информационной среде.
© 2009 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. All rights reserved. Siemens and the Siemens logo are registered trademarks of Siemens AG.
41