Создаем инновационные решения

Внедрение методологий цифрового проектирования и технологической подготовки производства изделий автономного транспорта с использованием комплекса PLM

Заказчик
NAVIO («Автотех», общество с ограниченной ответственностью)
Цель
Обеспечение разработки и технологической подготовки производства сложных систем и изделий автономного транспорта, соответствующих стратегии компании: «Стать драйвером в создании мобильности будущего и улучшить жизнь людей с помощью технологий искусственного интеллекта».
Задачи

• Внедрение методологий цифрового проектирования изделий и технологической подготовки производства на всех стадиях жизненного цикла изделия.

• Объединение работы сотрудников предприятия от дизайнеров до производства, а также внешних исполнителей и подрядчиков путем создания единой информационной среды компании.

• Обеспечение полноты и достоверности цифровых данных об изделии путем интеграции различных доменов в единой информационной среде: «Механика», «Электроника», «Электрика», «Расчетные данные», «Механообработка».

• Построение цифровых процессов, объединяющих участников внутри отделов, смежных подразделений, а также внешних участников кооперации.

• Внедрение цифровых процессов управления качеством изделий по методике 8D.

• Управление конфигурацией изделий и передача актуальных данных в ERP- систему для обеспечения закупок и расчета себестоимости продукции.

• Внедрение технологий искусственного интеллекта в процесс конструкторско-технологической подготовки производства.

Результат

• Единая информационная среда данных по изделиям


PLM-система является единой средой разработки и предоставляет актуальную валидированную информацию по изделию всем заинтересованным подразделениям компании. Организация инфраструктуры и распределение прав доступа обеспечивают информационную безопасность при совместной разработке в кооперации с внешними подрядчиками.


• Разработка механики


В 3D CAD на основании единых библиотек нормативно-справочной информации (НСИ) из PLM-системы разрабатывается 3D и 2D-документация и сохраняется в PLM-систему, автоматизированно связывается с составом изделия. Методика проектирования позволяет прорабатывать альтернативные варианты применяемых конструкторских решений и отслеживать изменения изделия.


Текстовая конструкторская документация (отчет по древовидной структуре изделия, суммарный отчет по входимостям на всех уровнях структуры изделия, конструкторская спецификация и т.п.) автоматизированно формируется по составу из PLM-системы с помощью модуля разработки ЛАНИТ, сохраняется в PLM и связывается с составом изделия.


• Разработка электроники


В ECAD на основании единых библиотек НСИ из PLM-системы разрабатывается документация на печатные узлы. Проекты ECAD, результирующие производственные файлы сохраняются в PLM-систему и связываются с составом изделия, формируя единую конструктивную конфигурируемую электронную структуру изделия. Методики проектирования и настроенные по ним решения обеспечивают взаимосвязь и обмен компоновочными данными между механиками и электрониками, а также поддерживают отслеживание проводимых изменений. От конструкторов-электронщиков передается информация о составе платы и его изменении, на основании которой строится 3D-геометрия сборочной единицы, позволяющая провести проверку компоновки, выполнить дополнительные инженерные расчеты и так далее. В PLM-системе автоматизированно формируется объединенный состав изделия.


Текстовая конструкторская документация (ПЭ3 и иная) автоматизированно формируется по составу из PLM-системы с помощью модуля разработки ЛАНИТ, сохраняется в PLM и связывается с составом изделия.


• Разработка электрики


Для бортовых кабельных систем сложных изделий применяется полный сквозной цикл проектирования. В соответствии с разработанными методиками работы на стадии концептуальной проработки создаются параметризованные схемы, позволяющие проводить различные проверки, например, целостность сигнала, соответствие напряжения и т.д. На основании схемы разрабатываются чертежи жгутов. Все данные сохраняются в PLM и автоматизированно объединяются в конфигурируемый состав изделия. С помощью интеграционных решений, данные о жгутах передаются из EDA-системы в 3D CAD, где в соответствии с компоновкой, полученной от механиков, производится трассировка жгутов в электронном макете, определяются места креплений и ветвлений жгутов, что дает фактические длины проводов, которые автоматизированно обогащают данные в EDA. В результате ассоциативной связи «схема – чертеж – 3D – геометрия» жгуты поддерживаются в актуальном состоянии при поступлении изменений от компоновщиков изделия, изменения схем или компонентов.


• Технологическая подготовка производства


В PLM-системе на основании конструктивной электронной структуры создается технологическая электронная структура, позволяющая технологам компании формировать последовательность сборки и компоновки результирующих агрегатов независимо от конструкторского деления изделия. При этом структуры связаны между собой и отслеживают проводимые изменения конструкторской документации. Разработка технологических процессов позволяет получать на выходе рабочие инструкции для цехового использования, материальные и трудовые нормы. Технологические составы и технологические процессы конфигурируются в соответствии с конструктивной электронной структурой изделия, что позволяется сформировать передачу данных в систему ERP на дату или партию и обеспечить процесс закупки и расчет себестоимости продукции.


• Управление конфигурацией изделия


Конструктивная электронная структура изделия объединяет актуальные данные из различных доменов проектирования: механика, электрика, электроника. Составы изделий конфигурируются на диапазоны дат в соответствии с разработкой программного обеспечения, а также на партии, запускаемые в производство. Таким образом можно в любой момент сформировать состав изделия на любую дату или партию для передачи в ERP-систему и запуска в производство. Проработаны и внедряются методики формирования и управления сервисными и физическими (поэкземплярными) составами изделий.


• Управление качеством по методике 8D


В систему PLM вносятся все несоответствия, возникающие на сборочном производстве, по покупным изделиям, изделиям субподрядчиков и т.д. Далее в соответствии с шагами методики 8D в адаптации к бизнес-процессам заказчика производятся активности по поиску коренных причин проблем (дефектов) и их устранению, предотвращению повторного возникновения и т.п. Из системы PLM автоматизированным образом формируются различные виды аналитических отчетов и печатных форм документов. Происходит накопление исторических данных, например, на основании собранных описаний дефектов актуализируются перечни входных приемочных испытаний покупных изделий и перечень проблемных поставщиков.


• Централизованное управление НСИ


Все библиотеки нормативно-справочной информации (НСИ): материалы, покупные изделия, стандартные изделия, электрорадиоизделия, а также технологические библиотеки ведутся централизованно в PLM и выступают мастер-данными для других систем заказчика. Библиотека является интегрированной – описание компонента содержит всю необходимую информацию как для MCAD, так и для ECAD, и EDA, что исключает несогласованность данных при формировании составов печатных узлов, жгутов и механики. Все модули обращаются в PLM при добавлении компонентов в проект. Все библиотечные компоненты имеют однозначное соответствие со справочником номенклатур ERP, что позволяет однозначно их идентифицировать при выгрузке составов из PLM и формировании ресурсных спецификаций в ERP.


• Управление данными инженерного анализа


Разработанные методики проведения инженерного анализа и настройки решения направлены на организацию сквозных процессов между конструкторами и специалистами расчетного подразделения. Ассоциативная взаимосвязь данных 3D – идеализированной геометрии – расчетных сеток и условий расчетов в PLM-системе обеспечивает гарантию актуальности данных и прослеживаемости принятых решений. При изменении конструкторской документации легко обновляются расчетные данные и отслеживаются изменения. Инженерный анализ валидирует результаты конструкторских разработок.


• 1D-моделирование


1D-моделирование используется для решения задач оптимизации конструкции, например, поиска формы изделия с минимальным лобовым сопротивлением при движении транспортного средства. На стадии концептуального проектирования определяются параметры тех или иных систем. Так на ранних стадиях разработки, не имея еще 3D-компоновки, можно рассчитать необходимую мощность системы кондиционирования, построив математическую модель системы. Система 1D интегрирована с PLM-системой для управления получаемыми данными и библиотеками.


• Использование искусственного интеллекта


Для решения рутинных задач оформления конструкторской документации разработано решение, позволяющее автоматизированно проставлять размеры PMI (product manufacturing information) на 3D-моделях, освобождая конструкторам время для креативных задач проектирования изделий. Данный подход обеспечивает переход к бесчертежным технологиям на собственном производстве. Сейчас внедряется решение, позволяющее создание искусственным интеллектом чертежей на основании 3D-моделей для обеспечения генерации и передачи конструкторской документации кооперантам, работающим по традиционным технологиям.


• Разработка эксплуатационной документации и интерактивных электронных технических руководств


Эксплуатационная документация разрабатывается промышленным образом по стандарту S1000D и публикуется в различном цифровом представлении (интерактивные руководства, HTML, PDF) в зависимости от формы использования и передачи конечному потребителю. Инструкции по сборке, техническому обслуживанию, эксплуатации, 3D-каталоги создаются на основании 3D-геометрии и 2D-иллюстраций. Сервисная электронная структура учитывает иное деление изделия на системы нежели конструктивная, данные о ремкомплектах, аналогах запасных частей и т.п. Так как PLM-система управляет полным составом изделия, то при разработке эксплуатационной документации используются 3D-модели деталей и сборочных единиц, схемы и 3D-представление жгутов, покупные изделия и т.д. Вследствие ассоциативных связей интерактивных руководств, 3D-каталогов и рабочих инструкций с 3D-геометрией в PLM-системе, при проведении изменений данные обновляются автоматизированным способом, что гарантирует актуальность документации и отслеживание версионности.

Изображение предоставлено Департаментом цифровой трансформации машиностроения ЛАНИТ
Общая информация о проекте

В ходе реализации проекта в рамках проведения работ по каждому направлению прежде всего проводился анализ задач заказчика, разрабатывались методики работы, осуществились настройки решения. На основании методик оформлялись инструкции для пользователей, проводились тренинги по использованию решения.

В рамках инженерного сопровождения специалисты исполнителя глубоко погружались в прикладные задачи, формируя подходы к использованию комплекса для их решения.

Работы по внедрению шли не по пути разработки и настройки некой информационной среды, а от решения задач в предметной области.

ALT_TEXT