Промышленность 4.0 Цифровой завод Цифровизация предприятия авиационной

ноября 2019 года
Кванториум
Нижний Новгород

изделий по 60 тематическим направлениям.
Многие изделия не имеют аналогов.

Основные

направления деятельности:
‒ проектирование и производство систем кондиционирования воздуха летательных аппаратов;
‒ автоматического регулирования давления в кабинах и салонах самолетов;
‒ систем наддува топливных баков нейтральным газом;
‒ систем охлаждения бортовой аппаратуры, систем охлаждения масла двигателей;
‒ противообледенительных систем;
‒ защитного снаряжения для летчиков.

АО ПКО «Теплообменник» -
ведущая российская компания
авиакосмической отрасли

Специализация − разработка и производство
систем жизнеобеспечения летательных аппаратов

Определение предприятия

предохранительные
Системы кондиционирования воздуха
Устройства запорно-регулирующие
Выпускаемая продукция

в номинации «Цифровое производство» в 2018 году
победитель Международного Научно-Практического форума

«Интеллектуальное проектирование и Управление жизненным циклом сложных инженерных объектов» в номинации «Успешная реализация системы управления жизненным циклом выпускаемой продукции»
- … и многих других!

персонала
Аддитивные технологии и 3D-сканирование
Сотрудничество в сфере высоких технологий

разработки, ТПП и производства в единое информационное пространство

Реализация Цифрового Двойника

для производства изделия

Индустрия 4.0 …
Представляет новый уровень организации и контроля производственных процессов на всех этапах создания изделий

ИС содержит всю информацию о конструкции и технологии производства продукции

Изготовление продукции выполняется на основе данных интегрированной информационной системы

Дигитализация - объединение виртуального и реального миров – основная стратегия на пути реализации концепции Индустрия 4.0

4.0 – дальнейшее совершенствование интегрированной информационной системы и объединение реального

и «цифрового» производства («дигитализация»)

Для выхода на новый уровень эффективности и победы в конкурентной борьбе предприятиям требуется новая концепция производства и управления на основе новейших ИТ-решений

политика единого информационного пространства предприятия в соответствии с требованиями концепции

Индустрия 4.0.

Разработка ПО

Обучение

ERP (КИС)

ЛВС

локальных информационных ресурсов, не обеспечивающих современных требований
Конструкторские отделы
Разработка
изделий
CAD-системы
Технологические отделы
CAD\CAM-системы
Финансовые

отделы, бухгалтерия

Финансово-экономические системы

ТПП

Финансовые службы

…

Этапы
ЖЦИ

Пользователи

Системы

Данные

Методики

Методики 1

Методики 2

Методики …

и технических элементов
Конструкторские отделы
Разработка
изделий
Интегрированный комплекс CAD\CAM\CAE\MES-систем + PDM

+ ERP

Технологические отделы, производство

Финансовые отделы, бухгалтерия

ТПП

Финансовые службы

…

Этапы
ЖЦИ

Пользователи

Системы

Данные

Методики

Комплекс стандартизованных методик управления информацией

Единая информационная база. Данные имеют СТАТУС!

Unigraphics Solutions, принятие решения о внедрении 2002 − автоматизация конструкторского

и технологического проектирования, разработки программ ЧПУ 2003 − разработка основных нормативных документов 2004 − начало работ в Teamcenter Engineering 2005 − автоматизация управления технической документацией в Teamcenter Engineering Разработка и наполнение баз данных стандартных изделий, ИП, СТП и т.д. Интеграция с ERP (Oracle). Объединение отделов ТД и САПР 2006 − автоматизация механообрабатывающих цехов. Начало проекта SSJ-100 с Liebherr Aerospace 2007 − внедрение СТП «Документы электронные…»
Вовлечение в электронный документооборот Представителей Заказчика
Введение ЭД в состав КД 2008 − обратный инжиниринг, ПО ImageWare для разработки изделия «Шлем защитный»
2009 − внедрение технологий ЭЦП для технической документации
2010 ‒ внедрение системы штрихкодирования и видеонаблюдения
2011 ‒ внедрение системы выполнения и анализа
технологических процессов на основе штрихкодирования
2012 - первые пилотные проекты по мониторингу оборудования
2015 - проект по внедрению АИС «Диспетчер»
2017 - расширение применения СДМО и анализ данных
2017…2018 - приобретение расчетных модулей Simcenter и аппаратного обеспечения
2019 - аддитивные технологии

единой информационной среды для эффективного управления разработкой и производством в

масштабах всего предприятия
− Повышение эффективности работы оборудования и персонала − Обеспечение параллельной коллективной работы пользователей − Формирование электронного архива документации … во время разработки проектной и рабочей документации; … в результате переноса данных из бумажного архива в электронный; − Централизованное хранение электронных документов − Соответствие требованиям и упрощение процедуры прохождения сертификации на соответствие требованиям международных и отечественных стандартов

Цели внедрения

Повышение эффективности работы подразделений и предприятия в целом для получения экономической эффективности от вложенных инвестиций

модель – подлинник КД
Запуск производства по электронным моделям
Единый источник информации

о продукции

Модель изделия содержит всю информацию, необходимую для ее производства

этапах разработки изделий позволяет оптимизировать конструкцию и выявить нестыковки на

ранних этапах проектирования
– проектирование математических моделей деталей и сборок изделий
– анализ и отработка конструкции
– выполнение инженерных расчетов в NX\Nastran…
– … и многое другое

разработки технологической оснастки на этапе подготовки производства
Производится предварительный анализ качества

штамповки

Точность размеров и формы, минимизация ошибок проектирования обуславливается применением самых современных ИТ-решений на всех этапах изготовления технологической оснастки

производства изделий

«Биологический дизайн»

компьютерного интерфейса для максимально эффективного взаимодействия при обработке 3D информации

осевая обработка)
− штамповое оснащение
− пресс-формы

NX (Unigraphics) позволяет создавать программы любой сложности для 3-х, 4-х

и 5-ти осевой обработки сложных поверхностей деталей и технологической оснастки

производства
Модель электродов
Литниковая система
Матрица\Пуансон
Инженерный анализ
Чертежи
PMI
Моделирова-ние обработки
Симуляция обработки
Цеховая документация
Моделирование сборки
Измерения на КИМ
Запуск

производства

Подготовка производства, ориентированная на модель

Производство изделий и оснастки
Интегрированная разработка, ТПП и производство
- CAM
- CAD

− на базе СУБД

Экономическая, финансовая, производственная информация,
традиции обработки данных за

45 лет!

В основе полной бесшовной интеграции Teamcenter и КИС лежит использование единой информационной базы

ММ, чертежи, расчеты

изделия, применяемость…
Автоматическое формирование спецификаций
(состав изделий)
Разработка документации: Материалы, маршрут, нормы, заготовки, вес,

КТН, работы…

Автоматическое формирование документов

Запуск документов по БП

процесса:
Сокращение времени
до 3..5 дней

Автоматическое фиксирование даты и времени − прозрачность

процесса в режиме on-line
Автоматическая рассылка уведомлений о начале проработки
Бумажные распечатки отсутствуют
Замечания накапливаются в базе PDM и доступны к проработке всеми подразделениями
Отсутствие «хождения» исполнителей

времени
до 2…3 дней
Автоматическая рассылка уведомлений в MS Outlook по мере

прохождения документа
Бумажные распечатки отсутствуют
Автоматическое фиксирование даты и времени − прозрачность процесса
Быстрый выпуск документа за счет учета всех замечаний на предыдущем этапе параллельного согласования
Отсутствие «хождения» исполнителей

анализ изменений и автоматическое формирование печатной формы извещения об изменении

(ИИ) по измененным данным
Согласование ИИ в электронном виде
Подписание ЭЦП
Хранение ИИ в базе технической документации.
Связь ИИ с первоначальным и измененным состоянием документа («было» − «должно быть»). История изменений

Электронная База Документов в PDM −
неотъемлемая часть информации об изделиях
Распечатка документов с компьютера (всего несколько экземпляров) и рассылка − только после согласования и подписания ЭЦП в электронном виде
В перспективе:
− отказ от распечатки документов. Использование документов в электронном виде из базы PDM
− распространение электронных документов на серийные изделия

собственность предприятия
− База знаний производства
− Сохранность, мгновенный поиск программ ЧПУ
−

… и др.

Управление программами ЧПУ в Teamcenter

использования) программами ЧПУ в PDM-системе Teamcenter. Деталь, оснастка и программа

ЧПУ связаны между собой
− Переработано СТП 647.75.348-02 «Учет и хранение программ ЧПУ»:
«Подлинником программы ЧПУ является программа, находящаяся в PDM-системе Teamcenter и подписанная ЭЦП в установленном порядке»
− Устранена «зависимость производства» от конкретных работников цеха
− Развитие проекта: передача УП через программно-техническое решение АИС «Диспетчер»

Управление программами ЧПУ в Teamcenter

средой разработки изделий

технических характеристиках деталей в TCE– автоматический поиск деталей-аналогов
Аналитическая часть системы:

Анализ информации и выдача сведений о несоответствии введенной информации и нормативной документации
Сравнение данных с соответствующей информацией детали-аналога и запрос на добавление и/или изменение вводимой информации − унификация решений

ней! - инвентаризация - фикция! (невозможно сопоставить информацию и оснастку, нет связи) -

трудно автоматизировать поиск оснастки (надписи – только «человекочитаемые») - переезд склада – катастрофа… - информация – в голове у кладовщицы…

реальной системы учета
‒ Проведение реальной инвентаризации и поштучного учета
− Создание

единой информационной среды для эффективного управления разработкой, производством и поштучным учетом оснастки в БИХ и на рабочих местах

Следствия:

− Повышение качества учета специальной оснастки
− Сокращение сроков выдачи-приёмки оснастки в БИХ

− доступность информации о наличии оснастки, местах хранения и количества единиц специальной оснастки для технологов и других специалистов. Отсутствие «хождения и выискивания» информации

Цели штрихкодирования

производства
Подключается к любому промышленному оборудованию и контролирует ход производственных процессов
Система

накапливает статистику работы оборудования и персонала и позволяет
менеджменту предприятия выявлять узкие места, убирая которые предприятие может существенно
повышать свою эффективность

контроль за состоянием оборудования
Автоматическая рассылка отчетов
Контроль и отчеты по

событиям
Увеличение средней доли машинного времени до 55…65% (с 30…35%)
Постоянный контроль со стороны высшего руководства на основе объективной информации
Загрузка оборудования – объективный показатель работы цехов, KPI начальников цеха и производства

программ взамен существующих программно-аппаратных решений
Градация простоев и стандартизация реакции на

них
Идентификация программ штрих-кодом в маршрутной карте-наряде
Мониторинг выполнения операций технологических процессов
Контроль работы персонала (раб. время, скорость реакции при простоях и т.д.)
Внедрение мобильных решений и мгновенных оповещений
Контроль энергопотребления оборудования
Вибромониторинг
Совершенствование нормативной документации

40%
…за счет параллельной проработки документации
Повышение качества электронной документации
… за счет

использования единой информационной базы
… автоматизированного формирования документов

… за счет повышения производительности труда
… за счет сокращения сроков разработки, поиска
… на бумагу, копировальную технику
… и другое

Сокращение затрат

…за счет использования БД, справочников и нормативной документации в электронном виде

Сокращение сроков согласования и подписания

Сокращение сроков выдачи документации

3 рабочих дня

3 часа

позволило:
поднять существующую систему проектирования и производства на качественно новый

уровень:
повысить качество и сократить сроки
обеспечить сбор и анализ объективной информации о производственных процессах,
что позволяет разрабатывать мероприятия по их совершенствованию (сокращение простоев и т.д.)
повысить загрузку оборудования
обеспечить единую интегрированную среду разработки, ТПП и производства
автоматизировать основные бизнес-процессы. Обеспечить автоматизированное управление технической информацией
обеспечить параллельную работу пользователей
сократить количество неувязок и вопросов на всех стадиях жизненного цикла изделий
… и многое другое!

Кроме этих очевидных и прогнозируемых положительных факторов,
внедрение интегрированной информационной системы позволило
повысить общий научно-производственный уровень предприятия и
мобилизовать творческий потенциал его инженерных кадров

Итоги