Это направление охватывает системы, которые хранят то, чем изделие на самом деле является, — а повторяющийся сбой не имеет никакого отношения к софту.
Какая версия настоящая
Вопрос, который обходится производителям дороже любого другого в этой области.
Деталь проектируют, пересматривают, пересматривают ещё раз под производство, и ещё раз под вариант для заказчика. Где-то есть файлы на сетевом диске, файлы в системе PLM, чертёж в цеху, версия у поставщика и копия в чьей-то почте.
Изготовление детали не по той ревизии — не проблема софта. Это проблема ответственности, которую софт купили, чтобы решить, но он не может.
Четыре следующих отсюда издержки, и все они невидимы в бизнес-кейсе на внедрение PLM.
Изготовлены не те детали. Брак, переделка и задержка — часто обнаруживаются уже на сборке.
Путаница у поставщика. Поставщик работает по устаревшей ревизии, и в этом обычно винят самого поставщика.
Время на проверку. Инженеры проверяют, актуален ли имеющийся у них файл, — это никак не фиксируется и происходит постоянно.
Потеря доверия. Как только люди перестают доверять системе, они начинают хранить личные копии, — и это навсегда усугубляет проблему.
Что входит в направление
Охват: проектирование изделия, CAD, моделирование, CAM и весь жизненный цикл изделия.
Четыре блока.
CAD и моделирование. Создание геометрии — таким образом, чтобы она переживала изменения.
Чертежи и определение изделия. Передача того, какой деталь должна быть, включая геометрические размеры и допуски (GD&T).
CAM. Превращение модели в инструкции для станка.
PLM и управление конфигурацией. Контроль версий, структур, изменений и релизов на протяжении всего жизненного цикла.
Почему контроль изменений начинают обходить
Механизм, по которому проваливаются внедрения PLM, — сформулирован прямо, потому что он предсказуем.
Процесс медленнее, чем потребность. Изменение, согласование которого занимает три недели, когда производству нужен ответ сегодня, сделают неформально и задокументируют позже — или не задокументируют вообще.
Список согласующих слишком длинный. В согласующие добавляют каждую функцию, которую когда-либо затрагивало изменение, — и в итоге получается очередь, а не рассмотрение.
Все изменения обрабатывают одинаково. Исправление опечатки в чертеже проходит тот же путь, что и изменение размера, влияющее на посадку. Люди понимают, что процесс несоразмерен, и перестают его уважать.
Системой неудобно пользоваться. Если для поиска текущей ревизии нужно десять кликов и поиск, люди будут использовать копию у себя на рабочем столе.
Три вещи, которые реально работают.
Разделите процесс по уровню влияния. Быстрый путь для изменений с низким влиянием, полный путь — для изменений, влияющих на форму, посадку, функцию или безопасность.
Оставьте в согласующих только тех, кто реально может отклонить изменение. Всех остальных информируют, а не спрашивают.
Сделайте правильное действие самым простым. Если система — самый быстрый способ получить актуальный файл, ею и будут пользоваться.
Ничто из этого не настройка софта. Это решения по проектированию процесса, — и именно поэтому внедрения, которые полностью ведёт ИТ-отдел, не оправдывают ожиданий.
Место направления в домене
«Проектирование изделий, CAD/CAM и PLM» — седьмое из десяти направлений в домене Astra Trainer «Передовое производство», связанное с производственной инженерией — в части процесса и оснастки, с инженерией качества — в части определения допусков и контроля, и с промышленным IoT и цифровыми двойниками, которые зависят от тех данных об изделии, которыми управляет это направление.
Оно также связано с доменом «Инженерия и застроенная среда» — в части фундамента механического проектирования. Партнёры, внедряющие PLM, часто обнаруживают, что проблема в практике управления конфигурацией, а не в самом инструменте, — поэтому направление выстроено вокруг дисциплины, а не функций софта. Все десять направлений — здесь.
Дисциплина моделирования, которой никто не учит
Технический навык, который отличает модель, которую можно изменить, от модели, которую придётся перестраивать с нуля.
Современный CAD параметрический и построен на элементах (features), а значит, модель хранит историю того, как она была построена. Измените что-то в начале этой истории — и всё, что после, обновится, если только модель не была построена так, что это ломается.
Четыре практики, которые это решают.
Устойчивые привязки. Элементы привязаны к стабильной геометрии и базам, а не к рёбрам и граням, которые могут исчезнуть при изменении чего-то выше по истории. Одна эта привычка — разница между моделью, которая обновляется, и моделью, которая выдаёт ошибки.
Осознанно зафиксированный замысел проекта. Связи, которые выражают то, что должно оставаться неизменным, — чтобы изменение распространялось правильно, а не требовало ручной починки повсюду.
Разумный порядок элементов. Построение в порядке, который соответствует тому, как деталь задумана и как она, вероятно, будет меняться.
Чистые эскизы и связи. Полностью определённые, без избыточных или конфликтующих связей.
Этому почти никого не учат. Обучение CAD учит создавать геометрию, а разница между моделью, которая переживёт три года пересмотров, и моделью, которую придётся перестраивать с нуля, целиком заключается в этих привычках. Для производителя с долгоживущими изделиями эта разница существенна и совершенно невидима — до первого серьёзного изменения.
Работа с допусками — вторая недообученная половина. Геометрические размеры и допуски (GD&T) передают функцию, а не просто размеры, и применяют их непоследовательно, понимают широко неправильно, а последствия касаются и стоимости, и контроля.
Роли, названные по именам
Инженеры-конструкторы и пользователи CAD.
Администраторы CAD и владельцы стандартов. Немногочисленная группа — и разница между согласованными и хаотичными данными моделей.
Администраторы PLM и менеджеры по управлению конфигурацией.
Программисты CAM. Превращают модели в инструкции для станков — связь с производственной инженерией.
Специалисты по чертежам и GD&T. По-настоящему дефицитные и непропорционально полезные.
Персонал технической документации.
Координаторы инженерных изменений. Ведут процесс, описанный выше.
Инженеры-расчётчики, для которых модель становится входными данными анализа, — связь с машиностроением.
Кого можно обучить этому направлению
Чертёжники и CAD-техники. Уже обладают дисциплиной моделирования и знанием стандартов черчения, часто лучше самих инженеров, а понятный карьерный путь есть, но организации его редко предлагают.
Программисты CAM. Понимают, что должна содержать модель, чтобы деталь можно было изготовить, — а этой обратной связи конструкторской стороне не хватает.
Персонал качества и контроля. В GD&T — именно им приходится измерять то, что написано в чертеже, а значит, они знают, когда формулировка неоднозначна.
Контролёры документооборота. В управление конфигурацией — это их дисциплина, применённая к инженерным данным.
Инженеры-конструкторы. Им не хватает дисциплины моделирования и работы с допусками, которые их образование, скорее всего, пропустило.
ИТ-специалисты, поддерживающие инженерные системы. Им не хватает контекста инженерного процесса, чтобы настроить систему, которой люди реально будут пользоваться.
Управление конфигурацией в регулируемых отраслях. В авиакосмической отрасли, медицинских изделиях, автопроме и других регулируемых секторах управление конфигурацией и контроль инженерных изменений — регуляторные требования с обязательствами по прослеживаемости и хранению записей, а незадокументированное изменение — нарушение комплаенса независимо от его технической обоснованности. На технические данные, включая модели и чертежи, может также распространяться экспортный контроль. Обучение формирует компетенцию и осведомлённость об этих обязательствах. Оно не даёт полномочий на утверждение или разрешения на экспорт.
Что важно унести с собой
Неопределённость насчёт того, какая ревизия эталонная, обходится дороже любой лицензии, — и это проблема ответственности, а не софта.
Контроль изменений начинают обходить, когда он медленнее самой работы, перегружен согласованиями и не различает уровень влияния.
Разделите процесс по уровням, оставьте в согласующих только тех, кто реально может отклонить изменение, и сделайте систему самым быстрым путём к нужному файлу.
Дисциплина моделирования решает, можно ли изменить модель или её придётся перестраивать с нуля, — и этому почти никого не учат.
А ваши чертёжники и CAD-техники часто уже обладают этой дисциплиной. Их редко спрашивают о процессе, которому они обязаны следовать.
Какой сбой в управлении данными об изделии встречается чаще всего?
Неопределённость насчёт того, какая ревизия эталонная, — она приводит к изготовлению не тех деталей, путанице у поставщика, постоянным затратам времени на проверку и потере доверия, из-за которой люди начинают хранить личные копии.
Почему внедрения PLM не оправдывают ожиданий?
Потому что процесс изменений медленнее самой работы, у него слишком много согласующих, он обрабатывает все изменения одинаково и им сложнее пользоваться, чем копией на рабочем столе. Люди начинают его обходить.
Что такое дисциплина моделирования?
Построение CAD-моделей с устойчивыми привязками, зафиксированным замыслом проекта, разумным порядком элементов и чистыми связями — так, чтобы изменения распространялись, а не ломали модель. Она решает, переживёт ли модель годы пересмотров.
Почему важен GD&T?
Потому что он передаёт функцию, а не только размеры, и влияет и на стоимость производства, и на то, как деталь контролируют. Его широко понимают неправильно и применяют непоследовательно.
Кому проще всего перейти в эти роли?
Чертёжникам и CAD-техникам, у которых часто дисциплина моделирования лучше, чем у инженеров; программистам CAM, которые знают, что нужно модели для изготавливаемости; и персоналу контроля — в GD&T.