Навыки CAD, CAM и PLM обычно покупают как программное обеспечение, а нужны они как дисциплина. 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.
СамопроверкаДва инженера моделируют один и тот же кронштейн, и детали выглядят одинаково. Через год одна модель нормально принимает изменение раннего элемента, а другая разваливается в ошибки. Прежде чем читать дальше: что первый инженер сделал иначе?Показать ответСкрыть ответ
Он привязывал элементы к устойчивой геометрии и базам, а не к рёбрам и граням, которые исчезают при изменении чего-то выше по истории, и осознанно закладывал замысел проекта в связи, а не оставлял его подразумеваемым. Остальное делают порядок элементов, соответствующий тому, как деталь задумана, и полностью определённые эскизы. Этому почти никого не учат, а именно это решает, переживёт ли модель годы пересмотров или её придётся перестраивать заново.
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.
Проверь это на своих инженерных данных прямо сегодня
Отмечено: 0 из 5
Отметки описывают систему, в которой ты работаешь, а не твою аккуратность. Меньше четырёх — обычное состояние для большинства инженерных данных, а каждая неотмеченная строка — это решение по процессу, которое ещё предстоит принять, а не функция софта, которую нужно купить.
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.
Проверь себя
Вопрос 1 из 3
Поставщик изготавливает партию по устаревшей ревизии, и детали бракуют на сборке. Что статья называет глубинной причиной?
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 роли CAD, CAM и PLM?
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.