Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
Введение
Меня зовут Чугунов Сергей. Я больше 10 лет занимаюсь конструированием медицинских рентгенодиагностических комплексов и являюсь главным конструктором нескольких серийно поставляемых систем. Одна из моих зон ответственности — внедрение лучших практик работы с системой автоматизированного проектирования или сокращенно CAD. После общения с коллегами из других компаний у меня сложилось впечатление, что многие испытывают проблемы с хранением и поддержкой актуальности документации. Системный же подход к работе с CAD вообще развит у единиц небольших и средних фирм-разработчиков.
Электронный макет
Современная парадигма конструирования подразумевает создание электронного макета изделия – геометрической модели с набором метаданных, напрямую не касающихся её формы. На основе электронного макета формируется большая часть комплекта конструкторской документации – спецификации, сборочные чертежи и чертежи деталей. Электронный макет изделия является поставщиком исходных данных для виртуальных испытаний, создания фотореалистичных изображений и разработки технологической документации.
Помимо макета в комплект конструкторской документации (далее по тексту – КД) входит ряд документов, не связанных напрямую с геометрией изделия: электрические, гидравлические и пневматические схемы, файлы топологии печатных плат, документация на жгуты и кабельную продукцию, и т.п.
Зачем нужен Product Data Management (PDM)
Для хранения и управления этим множеством документов существует PDM – Product Data Manager. Его основной функцией является хранение и обеспечение жизненного цикла документации.
В нашей компании на PDM систему возложен еще ряд дополнительных функций:
Создание и редактирование спецификаций, формирование на основе спецификации дерева состава изделия.
Присвоение уникальных обозначений для документов.
Хранение справочников допустимых к применению материалов, стандартных и покупных изделий, справочников обозначений.
Создание технологической структуры изделия на базе конструкторской структуры изделия.
Формирование заказов на производство или закупку.
Обычно PDM представляет из себя серверную часть, обеспечивающую функционирование хранилища и клиентскую часть, отвечающую за загрузку в хранилище и взаимодействие с прочим ПО на стороне клиента.
Как организовано хранение документов в PDM
В используемой нами PDM системе есть две сущности — объект и документ. Объектом является любая единица, которая может быть включена в дерево состава изделия – сборка, деталь или покупное изделия. Документ же является файлом стороннего ПО, который хранится в PDM и может быть связан с несколькими объектами. Например, по одному чертежу может быть изготовлено несколько различных деталей, отличающихся размерами – в системе конструкторской документации такие детали называются исполнениями. В PDM этот чертёж хранится как один документ, но каждому исполнению соответствует свой объект. Также бывают объекты, для которых в PDM отсутствуют документы – например крепежные элементы, изготавливаемые по стандартам, или покупное изделие.
К документам относятся: спецификации, 3D модели, чертежи, схемы и т.п. Для контроля доступа все документы распределены по архивам.
Архив | Согласующие | Изменения | Ограничения по структуре изделия | Возможность заказа на производство |
Черновики | Не требуются | Да, без ограничений | Нет | Нет |
Эскизы | Упрощенный список (как правило, только проверяющий) | С выпуском новой версии документа | Нет | Да, если в структуре нет черновиков |
Рабочая документация | Полный список — проверяющий, нормоконтроль, утверждающий | С выпуском новой версии документай | В составе не допускаются черновики и эскизы | Да |
Документы из эскизного архива и архива рабочей документации могут изменяться только с созданием новой версии, которая становится актуальной и доступной производству только после прохождения повторного согласования.
В PDM есть возможность хранить ассоциированные с документом файлы, а поскольку не у всех сотрудников может быть установлена необходимая для просмотра CAD система, у нас принято с каждым документом, имеющим бумажный эквивалент (спецификация, чертёж, схема), хранить его распечатку в pdf.
Чтобы открыть документ, клиентское ПО PDM копирует из базы актуальную версию документа в локальную папку. На компьютере таких папки две – одна для просмотра документов, другая – для документов, взятых на редактирование. При этом первая папка очищается при каждом запуске системы. Сохраненные во вторую папку документы принудительно не удаляются в том числе и после завершения работы с ними.
Организация взаимодействия CAD и PDM
В большинстве CAD систем есть три типа документов: сборка, деталь и чертёж. При этом чертёж может быть ассоциирован как со сборкой (сборочный чертеж), так и с деталью.
Для их хранения этих данный в PDM выбрана следующая логика: есть три типа документов – электронная модель сборочной единицы, сборочный чертеж и электронная модель детали. Для чертежа детали отдельного документа в PDM нет, было принято решение хранить чертёж детали в ассоциированных с документом детали файлах. Это связано с тем, что согласно единой системе конструкторской документации ЕСКД в спецификацию вносится объект детали, и внести в неё отдельный документ чертежа детали невозможно, таким образом и при прочих системах хранения будет либо нарушена логика регламентирующих стандартов, либо будет потерян доступ к чертежу детали из электронной структуры изделия.
В метаданные CAD файлов PDM записывает такую информацию, как обозначение и наименование документа, наименование и обозначение ассоциированных с документом объектов, сведения о материале, покрытии, массе. Впоследствии эти данные автоматически переносятся CAD системой в основную надпись чертежа.
Что касается документов, имеющих несколько исполнений, то это реализовано следующим образом: в CAD системе есть конфигурации модели. Для каждой конфигурации есть свой набор метаданных. Туда записывается флаг, который определяет следующие состояния:
1. На основе этой конфигурации необходимо создать объект в PDM.
2. Для этой конфигурации уже есть объект в PDM.
3. PDM должна проигнорировать эту конфигурацию.
При сохранении в PDM электронной модели сборочной единицы происходит сканирование структуры документа. На основе этих данных, во-первых, формируется перечень ссылочных документов, которые будут выгружаться на локальных диск вместе с электронной моделью сборочной единицы, во-вторых, генерируется при необходимости спецификация на сборочную единицу. Поскольку по ЕСКД спецификация является головным документом для сборки, электронная модель сборочной единицы и сборочный чертёж включаются в раздел «документация» этой спецификации.
Ранее я уже упоминал, что существует ряд объектов, для которых в PDM отсутствуют ассоциированные с ними документы. Если для этих объектов требуются 3D-модели, как в случае крепежа или покупных изделий, модель помещается на общем сетевом диске с доступом для сотрудников только для чтения, в метаданных этой модели прописывается флаг, что для неё уже существует объект в PDM. Разработчик вставляет эту модель в свою сборку строго с сетевого диска, не копируя на локальных компьютер.
Также существуют такие объекты, которые меняют свою форму в зависимости от сборки, куда их устанавливают. Это в основном касается кабелей и упругих деталей типа пружин, уплотнителей и т.п. Для таких деталей и сборок в PDM создаётся модель в номинальном положении, а в модели вышестоящей сборки создаётся её виртуальны клон, ассоциированный с помощью флага с данным документом. Виртуальная модель в CAD системе – модель, для которой отсутствует отдельный документ, она сохранена только в файле вышестоящей сборки. Таким образом мы с одной стороны добиваемся корректного отображения таких деталей в наших сборочных единицах, с другой стороны, обеспечиваем взаимосвязь дерева состава 3D модели с деревом состава в PDM.
В результате мы добиваемся того, чтобы дерево состава 3D-модели полностью соответствовало дереву состава в PDM по разделам сборочные единицы, детали, стандартные, прочие изделия и материалы. Для PDM у нас написан ряд плагинов, которые сортируют дерево 3D модели по дереву состава спецификации, сравнивают составы модели и спецификации, автоматически проставляют на чертеже в CAD-системе позиции по созданной в PDM спецификации.
Организация совместной работы над документацией
Практически любой продукт – это устройство, состоящее из нескольких сборочных единиц, взаимодействующих друг с другом. В конструкцию этих сборочных единиц регулярно необходимо вносить изменения, при этом для увеличения скорости работы изменения должны вноситься несколькими разработчиками, каждое решение по завершению согласования, но не ранее, должно быть отображено в общей сборке, т.к. производство работает исключительно по утвержденной документации.
Для обеспечения этого бизнес-процесса в ЕСКД предусмотрен такой документ, как извещение об изменении. В PDM системе извещение реализовано как контейнер. Для того, чтобы изменить любой документ из архива эскизов или рабочей документации, необходимо поместить его в этот контейнер, при этом в PDM создаётся клон исходного документа, которому присваивается новая версия, имя файла у документов старой и новой версий остаётся неизменным, сам файл помещается в локальную папку документов, взятых на редактирование. При необходимости, разработчик может в любой момент синхронизировать локальный файл с новой версией документа в PDM. Тогда зная обозначение извещения, другие разработчики смогут просмотреть новую версию документа. Также предусмотрена возможность сохранения у себя в папке редактируемых документов любых документов из PDM, в том числе их новых версий. И ведущий разработчик может для проверки конфликтов при слиянии собрать у себя локально любую конфигурацию из новых и актуальных версий входящих сборочных единиц.
Заключение
За 13 лет с начала внедрения PDM в нашей команде наработан огромный опыт, позволяющий безболезненно проектировать и поддерживать документацию на продукты, состоящие из нескольких тысяч оригинальных компонентов. В одной статье изложить его, естественно, невозможно. Поэтому если будет интерес к данной теме, я с удовольствием подготовлю статьи, в которых освещу отдельные нюансы своего видения эффективной работы с PDM.
