Из дозатора Р-6 катализатор по пневмоподъемнику поступает в сепаратор катализатора Р-4. Пневмоподъемник - сборная труба конусного (в верхней части) сечения для замедления скорости катализатора на входе в сепаратор Р-4. В Р-4 происходит разделение катализатора и горячего воздуха.

Давление в пневмоподъемнике регистрируется прибором поз. PIA 3275 с сигнализацией по максимальному значению. Параметр используется для регулирования скорости катализатора вверху пневмоствола.

Уровень катализатора в Р-4 измеряется при помощи изотопного уровнемера поз. LIA 3408, узлы которого монтируются полностью снаружи сепаратора, при этом изотопный источник устанавливается с одной стороны аппарата, а детектор - с другой. Предусмотрена сигнализация верхнего и нижнего уровня катализатора в сепараторе. Для калибровки изотопного датчика используется ручной уровнемер.

Для отсева из катализатора мелкой фракции и пополнения системы свежим катализатором служит сервисная линия, по которой из сепаратора Р-4 в дозатор Р-6 постоянно движется катализатор с расходом 8 т/ч. Скорость движения катализатора ограничивается шайбой Dу 100, установленной на входе в дозатор.

Для вывода катализатора из сервисной линии на грохоты Z-2, 2а и возврата отсеянного катализатора в линию используются смесители. Для ограничения загрузки грохотов установлены шайбы Dу 50. Под нижний смеситель через механическую задвижку в сервисный трубопровод постоянно подается горячий воздух из топок для снижения влияния пара дозатора на режим движения. Пополнение системы свежим катализатором осуществляется из емкости Е-8 через смеситель в сервисную линию. Отсеянная катализаторная крошка и пыль стекают в емкость Е-9. Свежий катализатор загружается в Е-8 с помощью пневмотранспорта из бункера Е-14.

На сервисной линии имеется отвод, по которому катализатор из системы может выгружаться в емкость Е-31, которая предназначена для хранения катализатора в период ремонта установки и выводимого из системы равновесного катализатора.

Фракционирующая часть

Продукты крекинга, водяной пар и легкий газойль(квенч), подаваемый в качестве охлаждения, поступают под промывочный слой насадки колонны К-1 с температурой от 415 до 420 ?С.

Колонна К-1 имеет 3 слоя фракционирующей насадки "Меллапак" с числом теоретических тарелок 10 и промывную секцию "Меллагрид".

Для защиты насадки от коррозии в верхнюю часть колонны из емкости Е-33 насосом Н-7а в линию острого орошения после клапана FIC 4303 подается раствор ингибитора коррозии "Додиген 481". Расход подачи раствора ингибитора, а также способ его приготовления описан в отдельной инструкции.

С верха К-1 водяные пары, пары бензина и газ по шлемовой линии поступают в конденсаторы воздушного охлаждения АВЗ-1,2,3,4, секции которых обвязаны параллельно. Для аварийного сброса избыточного давления с К-1 на шлеме смонтированы 4 СППК. Сброс с СППК направлен в факельную линию низкого давления.

Из АВЗ газ, бензин и вода поступают на дополнительное охлаждение в водяные холодильники ВХК-1,2.

Из ВХК-1,2 газ, бензин, вода поступают в газосепаратор Е-1.

В газосепараторе Е-1 происходит разделение воды, бензина и газа.

Жирный газ из Е-1 проходит дополнительную сепарацию в Е-1а и далее поступает на ГФУ. Бензин с Е-1а самотёком возвращается в Е-1, откуда насосами Н-6, 6а подается на орошение верха К-1.

Предусмотрена откачка некондиционного бензина в парк ЭЛОУ и пусковая линия подачи бензина на КК-1 с ГФУ, а также схема циркуляции бензина с блока стабилизации на прием Н-6.

Кислая вода, отстаивающаяся в кармане Е-1, поступает на прием насосов Н-5, 5а, которыми откачивается на ВДУ. Уровень раздела фаз поддерживается клапаном поз. LCSA 4407, установленным на выкиде насосов.

Для аварийного сброса избыточного давления с Е-1а смонтирован СППК. Сброс направлен в линию факела низкого давления (ФНД). На время пуска и остановки установки газ с Е-1а на ФНД выводится через электрозадвижку Z-344, клапан поз. PIC 4203-1.

Легкий газойль отбирается из двух карманов глухой тарелки К-1.

Часть легкого газойля поступает в стриппинг - колонну К-2, которая имеет 6 тарелок желобчатого типа.

В К-2 подается острый пар, расход которого поддерживается клапаном поз. FIC 4304. Пары углеводородов и воды через шлем К-2 поступают под 2-й слой насадки К-1. С низа К-2 легкий газойль поступает на прием насосов Н-3,3а, которыми прокачивается через теплообменники Т-9, Т-2/4, АВГ-3/3,4 (1, 2 секции по ходу продукта) в парк смешения.

Уровень в К-2 поддерживается клапаном поз. LICSA 4403, установленным на линии откачки легкого газойля в парк. Температура выводимого с установки легкого газойля регулируется частотой вращения эл.двигателей АВГ-3/3,4.

Большая часть легкого газойля в качестве циркуляционных орошений поступает на прием насосов Н-11,11а. Расход откачиваемого продукта регистрируется прибором поз.FI 4310. С выкидного трубопровода поток разделяется на два:

один поток в качестве горячего орошения подается на 3 слой насадки К-1; расход поддерживается клапаном поз.FIC 4309, температура регистрируется прибором поз.TI 4186;

другой поток прокачивается параллельно через теплообменники Т-2/1 Т-2/2, Т-2/3, затем через секции АВЗ-5,6 и в качестве холодного.

Температура после АВЗ-5,6 регулируется частотой вращения эл.двигателей АВЗ-5,6 и регистрируется поз. TIC 4102 и 4103 соответственно. Расход циркуляционного орошения поддерживается клапаном поз.

Предусмотрена сигнализация минимального и максимального уровня и блокировка по предельному нижнему уровню на глухой тарелке на останов насосов Н-11,11а.

Из кубовой части К-1 тяжелый газойль поступает на прием насоса Н-2, 2а. На выкиде насоса установлен фильтр грубой очистки Ф-1,1а.

Далее тяжелый газойль прокачивается через рибойлер Т-4, теплообменники Т-1/5,4,3,2,1 и возвращается в колонну К-1, где поступает в качестве орошения на промывочный 4 слой насадки.

Избыток тяжелого газойля после Т-1/1 направляется в Т-9б, АВГ-3) и далее в парки ПСТ и ППНО. Часть тяжёлого газойля может быть направлена на приём насоса Н-1,1а. После АВГ установлен клапан поз. LICSA 4402, поддерживающий уровень куба К-1. Предусмотрена сигнализация по максимальному и минимальному уровню в кубе, блокировка на останов насоса Н-2,2а по предельному минимальному уровню от поз. LCSA 4402.

Температура выводимого с установки тяжелого газойля регулируется частотой вращения эл.двигателей АВГ-3/1,2 аппарата АВГ-3 и регистрируется поз. TIC 1104. Балансовое количество тяжелого газойля регистрируется прибором поз.FI 1306.

Для очистки кубовой части колонны К-1 от накапливаемой катализаторной крошки применена схема замкнутой циркуляции тяжелого газойля.

Продукт из кубовой части К-1 поступает через фильтр Ф-2 на прием насоса Н-19 и откачивается обратно в колонну. О степени загрязнения фильтра судят по перепаду давления на манометрах, установленных на фильтре.

Блок стабилизации бензина

Нестабильный бензин с выкида насоса Н-6,6а направляется в теплообменник Т-3, где нагревается за счет тепла откачиваемого бензина и через обратный клапан подается на 10 тарелку колонны К-3.

В колонне смонтировано 25 тарелок клапанного типа. С низа колонны бензин перетекает в рибойлер Т-4, где осуществляется его подогрев за счет тепла тяжелого газойля.

Уровень бензина в Т-4 поддерживается клапаном поз. LICA 5406, установленным на линии вывода стабильного бензина с Т-4 через Т-3 и АВЗ-8 в парк смешения.

Из шлема колонны К-3 выходят пары рефлюкса и жирный газ. Поток проходит АВЗ-7 поступает в емкость Е-15, где происходит разделение жирного газа и рефлюкса.

Температура на выходе АВЗ-7 поз. TIC 5111 регулируется частотой вращения электродвигателя АВЗ-7.

Рефлюкс насосом Н-16,16а подается на орошение К-3. Расхода на орошение поддерживается регулятором поз. FIC 5301 с коррекцией по температуре паров верха колонны К-3 от поз. TICA 5101. Предусмотрена сигнализация по максимальной температуре верха К-3.

Выход с Е-15 и К-3 на факел является началом факельного коллектора низкого давления. Согласно Правил БЭФ-92 предусмотрена постоянная подача не менее 20 кг/ч топливного газа через регулятор расхода поз. FCSA 5303, а в случае его отсутствия - азота через клапан - отсекатель XV 5601, в начало факельного коллектора.

Система котла-утилизатора дожига СО П-4

Котел-утилизатор П-4 служит для дожига окиси углерода газов регенерации катализатора и утилизации тепла этих газов для выработки пара с давлением 15 кг/см².

Газы регенерации из регенератора Р-2 с расходом до 60 т/ч и с температурой не более 700 ?С поступают в камеру сгорания печи П-4.

Содержание СО₂ и СО в газах регенерации регистрируется анализаторами поз. AIA 3501, AIA 3502.

Для дожига СО используется топливный газ, поступающий к форсункам камеры сгорания котла-утилизатора П-4 из топливной системы установки, и воздух, нагнетаемый в камеру воздуходувкой ТВ-3,3а.

Дожиг СО в камере сгорания котла-утилизатора осуществляется при температуре до 982 ?С.

Воздух в камеру сгорания котла-утилизатора П-4 подается двумя потоками:

первичный - на сгорание, непосредственно к основной форсунке на смешение с газами регенерации через электроприводную шиберную задвижку Z-349 для поддержания приемлемой температуры в зоне ввода газов регенерации и для предотвращения перегрева наконечников форсунок;

вторичный - в топочное пространство камеры сгорания через электроприводную шиберную задвижку Z-348.

Воздух поступает через впускные отверстия камеры сгорания. Кольцевое пространство камеры служит в качестве сборной камеры СО, равномерно распределяющей отходящие газы регенерации, поступающие через отверстия ввода газа.

Данные отверстия ориентированы в радиальном и тангенциальном направлениях для обеспечения более полного смешения с воздухом.

Атмосферный воздух, поступающий на прием воздуходувки ТВ-3,3а, предварительно проходит через фильтр (очистка от пыли) и паровой подогреватель для подогрева воздуха в холодный период года.

Дымовые газы из камеры сгорания котла-утилизатора П-4 поступают в секцию генерации пара, оборудованную змеевиком парообразования (через который циркулирует котловая вода от насоса Н-15,15а) и змеевиком пароперегревателя.

Израсходовав тепло на выработку пара и перегрев пара барабана паросборника Е-27, дымовые газы через дымовую трубу сбрасываются в атмосферу.

Котловая вода из барабана-паросборника Е-27 насосом Н-15,15а прокачивается через змеевик парообразования котла-утилизатора П-4 снизу вверх и направляется двумя потоками обратно в барабан-паросборник.

Пар, из барабана-паросборника Е-27 с давлением до 18,5 кгс/см² направляется в змеевик пароперегрева. Пар из змеевика пароперегрева направляется в систему пара 15 установки.

Предусмотрена сигнализация и блокировка по высокой температуре (TISA 3120) и расходу (FISA 3311) пара на выходе из змеевика пароперегревателя и по давлению (PСSA 3284) пара на входе в змеевик пароперегревателя котла-утилизатора.

Температура пара в змеевике пароперегрева контролируется поз. TI 3182.

Давление пара на выходе из змеевика пароперегрева регулируется:

? при пуске котла-утилизатора - клапаном поз. PIC 3288 с выводом пара в атмосферу;

? при нормальной эксплуатации - клапаном поз.PIC 6225 с выводом пара в сеть пара 15.

Схемой предусмотрена постоянная продувка барабана-паросборника в емкость продувок Е-29. Конденсат из Е-29 через регулирующий вентиль и подогреватель Т-6 отдает тепло деминерализованной воде, поступающей в деаэратор Е-28, и выводится в канализацию.

Топливный газ к котлу-утилизатору П-4 подается из линии топливного газа установки после подогрева в теплообменнике Т-9.

Затем топливный газ разделяется на два потока:

один поток поступает к основной форсунке котла-утилизатора через регулирующий клапан расхода FIC 3316, клапан - отсекатель XV-152 и клапан - отсекатель XV-154;

второй поток поступает к пилотной форсунке для розжига через шаровой вентиль, которым регулируется давление в пределах от 0,15 до 0,7 кгс/см², клапан - отсекатель XV-101 и клапан - отсекатель XV-103.

Предусмотрен сброс топливного газа из линии основного и пилотного газа на свечу через клапаны - отсекатели XV-153, XV-102 соответственно.

Глава 3. Идентификация объекта управления моделями структурного анализа процессов и систем

3.1 Краткое описание методологии BPWin

Объектом управления является процесс управления качеством процессов установки, и в данном разделе необходимо подчеркнуть, что рассматриваемый процесс является бизнес-процессом.

Бизнес-процессом называется набор из одной или более связанных процедур или операций, которые совместно реализуют бизнес-цель (или цель, связанную с политикой организации), обычно в контексте организационной структуры, задающей функциональные роли и взаимосвязи.

Бизнес-процесс - это специфически упорядоченная совокупность работ, заданий во времени и в пространстве, с указанием начала и конца и точным определением входов и выходов.

Бизнес-процесс представляет собой горизонтальную иерархию внутренних и зависимых между собой функциональных действий, конечной целью которых является выпуск продукции или ее элементов.

Цель анализа - выявить существующее взаимодействие между бизнес-процессами и оценить их рациональность и эффективность.

Существует несколько технологий, которые предназначены для моделирования бизнес-процессов и позволяют облегчить обмен информацией. Инструменты для разработки, моделирования и анализа получили название CASE-средств (Computer-Aided Software Engineering). Понятие CASE-средства охватывает самые различные инструменты, которые служат для компьютерного анализа и моделирования, и инструменты для анализа бизнес-процессов представляют собой лишь небольшую часть всего семейства. Однако именно изучение бизнес-процессов является ключевым моментом при разработке любого приложения и позволяет четко и однозначно определить задачи, которые стоят перед разработчиками.

BPwin позволяет аналитику создавать сложные модели бизнес-процессов при минимальных усилиях. BPwin поддерживает три методологии - IDEF0, IDEF3 и DFD. Каждая из них призвана решать свои специфические задачи. Также можно строить смешанные модели.

Модель в BPwin рассматривается как совокупность работ, каждая из которых оперирует с некоторым набором данных. Работы изображаются в виде прямоугольников (блоков), данные - в виде стрелок (дуг).

Методология IDEF0 позволяет моделировать всю систему как набор чередующихся функций. Простая система обозначений и строгий набор правил построения призван обеспечить точность и ясность при моделировании.

Модель IDEF 3 несет всю необходимую информацию и является отправной точкой для имитационного моделирования. Имитационное моделирование используется для оценки производительности системы.

Диаграммы потоков данных (DFD, Data Flow Diagramming) используются для описания документооборота и обработки информации. DFD представляет модельную систему как сеть связанных между собой работ. Их можно использовать для более наглядного отображения текущих операций документооборота в корпоративных системах обработки информации.

3.1.1 Функциональное моделирование

Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии (так называемая модель AS-IS) и идеального положения вещей - того, к чему нужно стремиться (модель ТО-BЕ).

Функциональное моделирование подразумевает постепенное (поуровневое) уточнение функции. Каждый уровень детально описывается вышестоящим. Простая система обозначений нотации IDEF0 и строгий набор правил построения призваны обеспечить точность и ясность моделирования. Модель состоит из одной диаграммы и диаграмм декомпозиции.

Каждая диаграмма декомпозиции представляет собой набор чередующихся функций, связанных стрелками потоков, которые различаются на входные и выходные, управляющие (воздействия) и исполняющие (механизмы). Так как выполнение большинства функций имеет целью получение конкретного результата, то разумно начать с определения выходов, потом следует обозначить входы, а затем механизмы и управление.

На этапе детального обследования построенная модель будет декомпозироваться до необходимого уровня, на ее основе выявляются процессы, обеспечивающие выполнение перечисленных функций.

Если в процессе моделирования нужно осветить специфические стороны технологии предприятия, BPwin позволяет переключиться на любой ветви модели на нотацию IDEF3 и создать смешанную модель.

3.1.2 Спецификация процессов

IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе.

Данные диаграммы могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа

Таким образом, целью анализа будем считать оптимизацию существующих бизнес-процессов.

Соответственно результатами анализа будет разработанный комплекс моделей (функциональных, процедурных, информационных) «как есть сейчас» и комплекс моделей «как должно быть».

3.2 Модель AS-IS управления качеством процессов установки КК-1

Для наглядного представления процесса текущего мониторинга установки КК-1, разработана модель бизнес-процесса в среде BPwin. Общий вид модели представлен на рисунке 3.

На рисунке 4 приведена контекстная диаграмма модели ЖЦ процесса текущего мониторинга установки КК-1. Здесь можно получить информацию по следующим пунктам:

Исходные данные (слева на диаграмме):

· данные архива

· данные PI System

· данные АС Диспетчеризация

· пробы с установки

Участники и исполнители (снизу на диаграмме):

· ведущий инженер-технолог

· начальник ОКП

· начальник ОИЦ

· начальник ИЛ

· операторы установки КК-1

Механизмы, воздействующие на ЖЦ (сверху на диаграмме):

· план работ цеха на месяц

· методики расчета

· должностные инструкции

· технологический регламент

· ГОСТы, стандарты

Выход процесса (справа на диаграмме):

· оптимальное режим работы установки

Весь процесс текущего мониторинга можно разделить на две основных стадии.

Во-первых, это работы, непосредственно выполняемые инженером-технологом. Эта стадия называется написание отчеча.

На второй стадии отчет отправляют на согласование и утверждение начальником ОКП и начальником ОИЦ. Далее выявляют оптимальный режим работы установки а так же рассматривают предложения по изменению регламента на установку.

Декомпозиция представленных стадий на этапы позволит более подробно рассмотреть их содержание.

Стадию написания отчета можно представить рядом этапов:

· Исследование архивных данных

· Лабораторные анализы

· Сбор информации о показателях эксплуатации установки КК-1

· Сбор информации о состоянии трансфертных труб

· Технологический анализ качества продуктов, режимов установки

· Составление отчета

Исполнителем данной стадии является инженер-технолог ОКП. Он, руководствуясь своими должностными инструкциями и нормативной документацией, производит сбор необходимых данных, которые могут располагаться как на бумажных носителях (сводные журналы, данные анализов из лаборатории), так и в электронном виде (PI System и АС Диспетчеризация). Далее полученная информация анализируется, в соответствии с существующими методиками рассчитывается активность катализатора и все это сводится в отчет.

На данной стадии проводятся анализы проб с установок, они бывают плановые и внеплановые.

Плановые анализы проводятся раз в неделю(по данной установки они проводятся в среду).

Внеплановые анализы проводятся по заявке инженера - технолога. Для этого инженер технолог идет на установку отбирает нужную ему пробу и приходит в лабораторию, вносит в журнал регистрации проб. Далее начальник исследовательской лаборатории распределяет задания между химиками-инженерами. Химики- инженеры проводят анализ опираясь на ГОСТы и стандарты по данному анализу. Так же у них имеется рабочий журнал, где они могут посмотреть как проводили анализ по данной пробе до них. После анализа, результаты его записываются в журнал регистрации анализов, некоторые данные попадают в АС- Диспетчеризацию, остальные же остаются в рукописном варианте в лаборатории. По окончанию всех анализов инженер - технолог приходит в лабораторию и берет те журналы которые нужны ему для написания отчета.

Данная стадия предполагает рассмотрение разработанного инженером-технологом отчета о работе установки вышестоящим руководством.

Отчет последовательно передается на утверждение начальнику ОКП и начальнику ОИЦ, при этом каждый из них в случае недочетов может отправить его на доработку.

3.3 Модель TO-BE управления качеством процессов на установке КК-1

Основной целью реинжиниринга бизнес-процессов является качественное улучшение отдельных направлений деятельности компании.

Результатом реинжиниринга бизнес-процессов является модель «как должно быть».

Описание внесённых в процесс изменений:

- вся информация переведена в электронный вид и доступна на любом рабочем месте

- передача документа-основания начальнику подразделения осуществляется путём отправки ему электронного сообщения о появлении в ИС документа-основания;

- осуществлено хранение промежуточных данных и отчёта в базе данных ИС;

- сбор данных о проведении лабораторных анализов, затрачивает меньше времени.

Результат: Сокращение времени, затрачиваемого на оформление и передачу документов следующим по ходу процесса участникам работ, доступность документов участникам проекта сразу после их оформления.

Раздел 4. Разработка концепции построения ИИС, выбор PDM-системы

4.1 Информационная интегрированная система и ее задачи

Информационная интегрированная система (ИИС) - информационный контур вместе со средствами сбора, передачи, обработки и хранения информации, а так же персоналом, осуществляющим эти действия с информацией.

Преимущества неавтоматизированных (бумажных) систем:

· простота внедрения уже существующих решений;

· они просты для понимания и для их освоения требуется минимум тренировки;

· не требуются технические навыки;

· они, обычно, гибкие и способны к адаптации для соответствия деловым процессам.

К сожалению, такие системы не удобны для предприятия, поскольку только затрудняют работу специалистов: нет никакой систематизации и упорядоченности.

Главное преимущество автоматизированных систем:

· в автоматизированной ИС появляется возможность целостно и комплексно представить все, что происходит с организацией, поскольку все экономические факторы и ресурсы отображаются в единой информационной форме в виде данных.

ИС обычно рассматривают как некоторую совокупность частных решений и компонентов их реализации, в числе которых:

· единая база хранения информации;

· совокупность прикладных систем, созданных разными фирмами и по разным технологиям.

Информационная система предприятия (в частности, ИСУП) должна:

· позволять накапливать определенный опыт и знания, обобщать их в виде формализованных процедур и алгоритмов решения;

· постоянно совершенствоваться и развиваться;

· быстро адаптироваться к изменениям внешней среды и новым потребностям организации;

· соответствовать насущным требованиям человека, его опыту, знаниям, психологии.

Итак, информационная система управления предприятием (ИСУП) - это операционная среда, которая способна предоставить специалистам актуальную и достоверную информацию о всех бизнес-процессах предприятия, необходимую для планирования операций, их выполнения, регистрации и анализа. Другими словами, ИСУП - это система, несущая в себе описание полного производственного цикла - от планирования бизнеса до анализа результатов деятельности предприятия.

4.2 PDM-система

PDM-система (англ. Product Data Management -- система управления данными об изделии) -- организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты.

В PDM-системах обобщены такие технологии, как:

· управление инженерными данными (engineering data management -- EDM)

· управление документами

· управление информацией об изделии (product information management -- PIM)

· управление техническими данными (technical data management -- TDM)

· управление технической информацией (technical information management -- TIM)

· управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.

Базовые функциональные возможности PDM-систем охватывают следующие основные направления:

· управление хранением данных и документами

· управление потоками работ и процессами

· управление структурой продукта

· автоматизация генерации выборок и отчетов

· механизм авторизации

С помощью PDM-систем осуществляется отслеживание больших массивов данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий. Такие данные, относящиеся к одному изделию и организованные PDM-системой, называются цифровым макетом. PDM-системы интегрируют информацию любых форматов и типов, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде (при этом структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства).

С помощью PDM-систем можно создавать отчеты о конфигурации выпускаемых систем, маршрутах прохождения изделий, частях или деталях, а также составлять списки материалов. Все эти документы при необходимости могут отображаться на экране монитора производственной или конструкторской системы из одной и той же БД. Одной из целей PDM-систем и является обеспечение возможности групповой работы над проектом, то есть, просмотра в реальном времени и совместного использования фрагментов общих информационных ресурсов предприятия.

4.2.1 Функции PDM-системы

Все функции полноценной PDM-системы можно четко разделить на несколько групп:

· Управление хранением данных и документов. Все данные и документы в PDM-системе хранятся в специальной подсистеме - хранилище данных, которая обеспечивает их целостность, организует доступ к ним в соответствии с правами доступа и позволяет осуществлять поиск данных разными способами. При этом документы, хранящиеся в системе, являются электронными документами, т.е., например, обладают электронной подписью.

· Управление процессами. PDM-система выступает в качестве рабочей среды пользователей и отслеживает все их действия, в т.ч. следит за версиями создаваемых ими данных. Кроме того, PDM-система управляет потоком работ (например, в процессе проектирования) и занимается протоколированием действий пользователей и изменений данных.

· Классификация. PDM-система позволяет производить распределение продукции и документов в соответствии с различными классификаторами. Это может быть использовано при автоматизации поиска.

· Календарное планирование. PDM-система содержит функции формирования календарного плана работ, распределения ресурсов по отдельным задачам и контроля выполнения задач со стороны руководства.

· Групповая работа над проектом, то есть, просмотр в реальном времени и совместное использование фрагментов общих информационных ресурсов предприятия. При этом одни фрагменты данных могут обновляться регулярно, а другая часть информации остается статичной.

· Вспомогательные функции, обеспечивающие взаимодействие PDM-системы с другими программными средствами, с пользователями, а также взаимодействие пользователей друг с другом.

4.3 Основные критерии оценки PDM - систем

1. Функциональность

Фактически современные системы PDM состоят из следующих модулей:

· хранилище объектов и средства управления документами

· средства управления структурой изделия

· средства поддержки классификаторов и справочников

· средства просмотра и аннотирования документов и моделей различных форматов

· средства управления проектом и проведением изменений

· средства поиска информации

· интерфейсы к прикладным пакетам

· коммуникационные интерфейсы и интерфейсы к АСУП

· интерфейсы прикладного программирования и трансляторы.

2. Уровень системы

По функциональным возможностям и максимально допустимому количеству одновременно работающих пользователей системы PDM можно разделить на следующие типы:

· Системы масштаба подразделения (приблизительно до 30-50 одновременно работающих пользователей).

· Системы масштаба предприятия (приблизительно от 100 до 5000 одновременно работающих пользователей).

· Системы масштаба корпорации (приблизительно от 100 до десятков тысяч одновременно работающих пользователей, с обязательной поддержкой территориально-распределенного режима работы).

3. Архитектура системы

В соответствии с используемыми СУБД и принципами работы системы делятся на:

· файл-серверные (большинство систем для рабочих групп)

· клиент-серверные (2- и 3-уровневые).

Наряду с этим можно выделить так называемые Web-ориентированные системы, но они, как правило, тоже используют какую-либо СУБД.

Целесообразность использования систем, разработанных в файл-серверной архитектуре, ограничивается «сверху» 20-30 одновременно работающими сотрудниками. При большем количестве одновременно работающих сотрудников возможно резкое снижение производительности. Кроме того, такие системы не обеспечивают необходимой отказоустойчивости и защиты данных от несанкционированного доступа.

Для систем масштаба предприятия более подходят СУБД, построенные в клиент-серверной архитектуре.

4. Организация хранения информации

Существует три схемы хранения информации

· схема раздельного хранения информации

· схема совместного хранения информации

· комбинированная схема

Как правило, используют схему раздельного хранения информации: данные о структуре изделия, свойствах (атрибутах объектов), сведения о правах доступа и другие метаданные хранятся в базе данных (database), а собственно тела документов (файлы) -- в оригинальных форматах в защищенных хранилищах на файловых серверах (Vault). По этой схеме построено более 90% представленных на мировом рынке систем и практически все лидирующие решения.

Основные преимущества такого подхода -- компактная база, поскольку тела документов хранятся отдельно (следовательно, не нужен мощный сервер для работы СУБД); возможность хранения практически неограниченного объема информации (в том числе и на съемных носителях); отсутствие временных затрат и искажения данных при конвертировании форматов данных; возможность восстановления хотя бы части данных после аппаратных аварий.

Другая схема хранения информации заключается в помещении и самих тел документов (файлов) в базу данных. При этом для разработчиков упрощается задача реализации механизма защиты документов от несанкционированного доступа, но возникают все те проблемы, которых удается избежать при хранении документов на выделенных серверах.

Существует возможность комбинированного хранения информации, когда файлы хранятся и в базе данных, и на файловых серверах.

5. Разграничение прав доступа к информации и защита документов в системе

Надежная защита данных является обязательным требованием к системе. Защищаются как объекты (документы, изделия и т.п.), так и связанные с ними метаданные.

Права доступа в серьезной системе должны разграничиваться для отдельных пользователей, групп пользователей и функциональных ролей. Права доступа могут даваться только на ограниченный срок или на основании бизнес-логики системы.

Наиболее полная реализация защиты достигается при раздельной защите информации на уровне объектов, их атрибутов и на уровне документов. При этом реализация защиты файлов может быть выполнена как средствами самой сетевой операционной системы (что очень неудобно), так и с помощью специальных программных и аппаратных средств разграничения доступа. Таким образом, при хранении документов на защищенных серверах необходимо, чтобы поставщик указал, для каких операционных систем и какими средствами реализована защита документов.

6. Полнота русификации

Так как система будет использоваться практически всеми сотрудниками предприятия, необходимо, чтобы она была полностью локализована. При этом локализация должна включать не только русскоязычный интерфейс и справочную систему, но и полный пакет документации на русском языке.

7. Наличие реальной технической поддержки в регионах

Одним из обязательных условий успешного внедрения является тесное взаимодействие пользователя с поставщиком системы. Это ускорит решение разного рода проблем, которые неизбежно возникнут на начальном этапе внедрения.

8. Легкость адаптации и простота освоения системы персоналом заказчика

Для систем PDM необходимо различать:

· простоту в администрировании при настройке системы

· удобство работы с уже настроенной системой

В первом случае, предпочтение должно отдаваться системам, включающим визуальные средства настройки и не требующим программирования.

Во втором - можно оценить соответствие общим стандартам и степень автоматизации рутинных операций.

9. Стоимость приобретения, внедрения и сопровождения

При сравнении стоимости пакетов лицензий различных систем необходимо учитывать следующие обстоятельства:

· тип лицензий, предлагаемых заказчику

· схему лицензирования при приобретении дополнительных лицензий (действуют ли накопительные скидки или, наоборот, дополнительные лицензии стоят значительно дороже, чем приобретенные в стартовом пакете)

· стоимость дополнительного аппаратного обеспечения, системных средств и других программных модулей, которые окажутся необходимыми для реализации полных функциональных возможностей системы

· затраты на настройку системы, организацию взаимодействия с уже существующими на предприятии системами и на обучение персонала.

Таким образом, итоговая сумма затрат может во много раз превышать начальную стоимость покупки.

10. Интеграция PDM с прикладными системами

Можно выделить несколько уровней интеграции с приложениями:

· возможность хранения в системе документов (файлов), созданных в других приложениях, или ссылок на них. Это минимальный уровень интеграции, поддерживаемый большинством систем;

· обмен данными между полями документа (например, штампом чертежа) и атрибутивной информацией, хранящейся в базе данных системы PDM. Это позволяет избежать повторного ввода информации пользователем;

· передача информации о параметрах модели в систему PDM с синхронизацией данных в автоматическом или ручном режиме;

· корректная работа с компонентными (многофайловыми) документами и с документами, содержащими ссылки на другие документы (XREF-файлы и т.д.).

11. Поддержка стандартов

Применительно к системам PDM учет требований российских стандартов (ЕСКД, ЕСТД, СПДС и др.) означает прежде всего возможность получения стандартных форм отчетных документов (спецификации, ведомости и т.п.) и автоматизацию процессов разработки, а также утверждения и изменения изделия и документации на него.

Наиболее известными зарубежными стандартами, используемыми в области PDM, являются ISO 10303 (STEP) -- универсальный стандарт по обмену данными и стандарты серии ISO 9000 -- стандарты обеспечения качества.

В области интеграции прикладных программ с системами PDM в качестве стандарта все чаще используется ODMA (Open Document Management API). Поддержка ODMA позволяет приложению взаимодействовать с множеством других программ.

Для систем Workflow и модулей Workflow систем PDM роль такого практически обязательного стандарта играют рекомендации WfMC (Workflow Management Coalition).

А при реализации и использовании средств электронной цифровой подписи необходимо учитывать требования соответствующего закона, ГОСТ и регламентирующих документов ФАПСИ и Гостехкомиссии.

Практически необходимой возможностью является создание собственных пользовательских форм.

4.4 Обзор рынка PDM-систем

1. Lotsia PDM PLUS

- российская система автоматизации управления данными, документооборотом и электронным архивом, представленная на рынке с 1997 года. Разработана компанией Лоция Софтвэа.

Lotsia PDM Plus в равной степени автоматизирует и технический, и офисный документооборот. Несколько дезориентирует аббревиатура «PDM», используемая в названии системы. PDM обычно используется для управления составом изделий.

Основные функции:

· Гибкость и простота настройки, доступная не программисту.

· Готовые шаблоны отраслевых настроек в соответствии с требованиями ЕСКД, СПДС, ГОСТ 6.30.

· Поддержка единых централизованных классификаторов и справочников масштабах предприятия.

· Встроенные функции контроля исполнения.

· Возможность одновременного учёта как электронных, так и бумажных документов.

· Функция организации совещания и голосований.

· Встроенный функционал по управлению договорами и работе с календарями и календарными планами.

· Не требует поддержки разработчиков.

· Практически вся функциональность доступна в базовой поставке.

· Наличие полнофункциональной демонстрационной версии с настройками для проектных организаций и машиностроительных (приборостроительных) предприятий.

2. PDM STEP Suite

Система PDM STEP Suite предназначена для управления данными об изделии на всех стадиях жизненного цикла. Использование PDM STEP Suite позволяет объединить данные различных служб предприятия в едином информационном пространстве, гарантируя их актуальность, достоверность, полноту, целостность и непротиворечивость.

Методы и программные средства управления данными об изделии (PDM) играют системообразующую роль в интегрированной информационной среде (ИИС) предприятия, обеспечивая сбор и хранение рационально структурированных данных о конструкции изделия, технологии его изготовления и эксплуатации, а также о ресурсах, требуемых для осуществления процессов, и предоставление этой информации другим автоматизированным системам.

Основные функции:

· Управление конструкторскими, технологическими и эксплуатационными данными об изделии

· Управление конфигурациями и изменениями

· Управление данными логистического анализа

· Управление данными о качестве

· Управление проектами, контрактами и потоками работ

· Информационное взаимодействие с CAD/CAM/ERP

· Обмен данными между всеми участниками жизненного цикла

3. Лоцман:PLM

Система ЛОЦМАН:PLM является центральным компонентом Комплекса решений АСКОН и обеспечивает:

· централизованное структурированное хранение технической документации на изделие;

· управление информацией о структуре, вариантах конфигурации изделий и входимости компонентов в различные изделия;

· управление процессом разработки изделия; интеграцию компонентов Комплекса -- САПР, САПР ТП, корпоративных справочников

Система ЛОЦМАН:PLM аккумулирует всю информацию, необходимую для конструкторско-технологической подготовки производства продукции машиностроительного предприятия

Функциональные возможности ЛОЦМАН:PLM

* обеспечивается высокопроизводительная и устойчивая работа при одновременном подключении неограниченного количества пользователей;

* обеспечивается работа с трехмерными моделями и чертежами систем КОМПАС, Unigraphics, SolidWorks, Solid Edge, Inventor, AutoCAD. Достигается синхронизация как по составу сборочной единицы, так и по атрибутивной информации;

* в рамках единого интерфейса осуществляется учет как конструкторско-технологической, так и организационно-распорядительной документации;

* система имеет встроенные средства просмотра и аннотирования документов и моделей указанных инженерных форматов, а также растровых форматов и форматов офисных приложений;

* поддерживается территориально распределенный режим хранения документов;

* имеется гибко настраиваемый интерфейс с возможностью перенастройки для различных групп пользователей и типов документов без программирования;

* предоставлена возможность подключения к внешним базам данных для импорта информации из других автоматизированных систем;

4. T-FLEX CAD

-- система автоматизированного проектирования, разработанная компанией «Топ Системы» с возможностями параметрического моделирования и наличием средств оформления конструкторской документации согласно системе стандартов ЕСКД. Система работает на основе геометрического ядра Parasolid.

«T-FLEX CAD» является ядром комплекса «T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM» -- набора средств для решения задач технической подготовки производства в различных отраслях промышленности. Комплекс объединяет системы для конструкторского и технологического проектирования, модули подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и инженерных расчётов. Все программы комплекса функционируют на единой информационной платформе системы технического документооборота и ведения состава изделий.

5. OMEGA PRODUCTION

Система «Omega Production» основывается на применении современных сетевых информационных технологий клиент/сервер для создания и ведения единых конструкторских, технологических и экономических баз данных промышленного предприятия.

Современная автоматизированная система управления производством для промышленного предприятия должна строиться так, чтобы органично учитывать эти особенности. Основой или базой автоматизированной системы управления производством может быть только система управления инженерными данными (PDM - Product Data Management). Объединяя в себе информацию о жизненном цикле изделия, PDM делает данные об изделии, его проекте доступными всем пользователям системы - от инженеров и технологов до экономистов, специалистов по маркетингу и бухгалтеров. Системы управления инженерными данными в свою очередь опираются на САПР, в которых готовится первичная информация о составе изделий еще на стадии проектирования этого изделия.

Система Omega Production включает такие основные модули как

· Управление инженерными данными

· Планирование и управление производством

· Управление запасами и материально-техническим снабжением

· Управление качеством

· Администрирование и построение системы.

6. ENOVIA SmarTeam

Основные функции:

· Редактирование структуры базы данных и экранных форм отображения информации;

· Ввод в базу данных информации об объектах, иерархических и логических связях между объектами;

· Ведение состава проектов;

· Ведение жизненного цикла документов;

· Автоматическое ведение версий документов;

· Поиск документов по учетной информации и логическим связям;

· Автоматическое наращивание обозначений документов и объектов;

· Регламентация прав доступа к информации;

· Экспорт и импорт информации;

· Составление графиков производственных заданий -- и отслеживание их выполнения (Workflow)

7. Teamcenter

-- это самая распространенная в мире система PLM. За ней стоит значительный опыт компании Siemens PLM Software -- крупнейшего поставщика программного обеспечения и услуг для создания инновационных разработок, позволяющих принимать решения на основе актуальной информации на каждом этапе жизненного цикла изделия:

· Разработка и выпуск новых изделий. Оптимизация создания инновационных разработок путем налаживания сотрудничества, охватывающего всех участников и все процессы жизненного цикла изделий в распределенной среде.

· Унификация и повторное использование. Возможность повторного использования данных о деталях, процессах и оборудовании с целью повышения экономической эффективности и содействия применению передовых методик.

· Работа с интеллектуальной собственностью и знаниями. Накопление знаний и опыта участников процесса управления жизненного цикла изделий, с целью постоянного совершенствования инновационных разработок.

· Соответствие нормативным требованиям. Повышение соответствия требованиям за счет учета норм законодательства, техники безопасности и защиты окружающей среды уже на ранних этапах проектирования.

· Экономическая эффективность производства. Сочетание различных аспектов разработки изделий, передовых методик производства с целью повышения эффективности производства и качества продукции.

· Проектирование больших систем. Повышение ценности предложений предприятия своим заказчикам за счет интеграции электромеханических подсистем, взаимосвязей и компонентов в одном изделии.

4.5 Выбор PDM - системы

При выборе PDM-системы учитывались следующие основные факторы:

· использование опыта работы в среде выбираемой PDM-системы;

· доступность по цене внедряемого проекта;

· необходимость надежного и проверенного механизма организации обмена данными в электронном виде от объектов предприятия в БД PDM-системы;

· необходимость тесной интеграции PDM-системы с имеющимися на предприятии прикладными системами -- различными САПР;

· надежная техническая поддержка и сопровождение, основанные на использовании опыта работы.

Сравнительный анализ показывает, что все рассматриваемые системы соответствуют требуемой функциональности. Сделаем выбор в пользу системы PDM STEP Suite НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» в силу следующих причин:

- Приемлемая стоимость приобретения и владения;

- Простота внедрения и сопровождения;

- Трехуровневая сетевая архитектура, позволяющая добиться от имеющегося парка вычислительной техники максимально возможного быстродействия;

- Открытая архитектура, позволяющая не только дополнять систему новой функциональностью, но и дополнять структуру базы данных новыми объектами и атрибутами;

Поддержка специфики российских предприятий в плане поддержки отечественных стандартов (ЕСКД, СПДС) и интеграции с САПР отечественной разработки.

4.6 Построение интегрированной информационной системы управления производственными процессами на основе PDM STEP Suite

Система PDM STEP Suite предназначена для управления данными об изделии на всех стадиях ЖЦИ. Ее использование позволяет объединить данные различных служб предприятия в единое информационное пространство и управлять всеми этими данными согласованно, гарантируя их актуальность, достоверность, полноту, целостность и непротиворечивость.

Основными достоинствами системы РSS являются:

· Управления данными обо всем жизненном цикле изделия.

· Открытая информационная модель, соответствующая требованиям СЛЬ8 стандартов.

· Открытая архитектура позволяющая не только дополнять систему новой функциональностью, но и дополнять структуру базы данных новыми объектами и атрибутами.

· Изначальная ориентация системы на решение задач в масштабе предприятия.

· Трехуровневая сетевая архитектура, позволяющая добиться от имеющегося парка вычислительной техники максимально возможного быстродействия.

· Поддержка специфики российских предприятий.

4.6.1 Решаемые задачи

Использование PDM STEP Suite позволяет решить следующие задачи предприятия:

1. Автоматизация работы с документами

1.1. Организация электронного архива документов. Учет держателей копий документов в бумажном виде.

1.2. Автоматизация процессов согласования и утверждения документов. Регистрация статусов (подписей) объектов с использованием ЭЦП.

2. Создание информационно-справочной системы предприятия

2.1. Управление нормативно-справочными документами.

2.2. Управление организационно-распорядительной документацией.

2.3. Управление справочниками о ограничительными перечнями материалов и унифицированных изделий.

2.4. Ведение данных о аналогичных изделиях, и возможных заменах компонент.

2.5. Обеспечение информационного взаимодействия сотрудников предприятия (почта, форумы, напоминания, проекты).

2.6. Ведение данных о сотрудниках и смежных предприятиях.

3. Информационная поддержка конструкторско-технологической подготовки

3.1. Обеспечение взаимодействия конструкторов и технологов

3.2. Создание и ведение единого конструкторско-технологического описания изделия, включающего в себя структуру изделия, параметры изделия, проектную документацию.

3.3. Поддержка совместной работы конструкторов в САБ системах.

3.4. Автоматизация создания конструкторских документов (спецификации и ведомости).

3.5. Автоматизация технологической подготовки производства и создания технологических документов.

3.6. Автоматизация нормирования и ведение цеховых маршрутов.

3.7. Автоматизация расчетных и аналитических задач (масса, стоимость, развесовка, учет драгметаллов в изделиях и т. д.)

3.8. Формирование каталогов.

3.9. Информационная поддержка АЛП.

3.10. Создание произвольных отчетов на основе конструкторско-технологических данных.

4. Поддержка изделия на этапе производства

4.1. Расчет цеховых планов.

4.2. Расчет потребностей в материалах, оборудовании, оснастке, инструменте и т.д.

5. Поддержка изделия на этапе эксплуатации

5.1. Управление электронными паспортами изделий. В том числе отслеживание работ на этапе эксплуатации.

5.2. Информационная поддержка аналитических задач (анализ отказов по поставщикам, по системам и т. д.).

6. Поддержка менеджмента качества

6.1. Управление документами СМК.

6.2. Управление данными о процессах СМК.

6.3. Управление конфигурацией изделия (на всех этапах ЖЦИ).В том числе управление требованиями заказчика, управление конструкторским составом и структурой изделия и т. д.

6.4. Частичная автоматизация процессов предприятия (\Уогкг1о\у).

6.5. Информационная поддержка управления записями (включая результаты контроля и диагностики).

6.6. Управление измерениями (ведение данных о измерительных приборах (и калибрах) и их поверке).

7. Поддержка взаимодействия с другими предприятиями.

7.1. Обмен конструкторско-технологическими данными межу предприятиями в электронном виде.

7.2. Подготовка и передача комплекта технической документации другому предприятию.

8. Управления проектами

4.6.2 Взаимодействие с другими автоматизированными системами

При организации совместной работы различных служб предприятия, использующих разные системы автоматизации, встает вопрос об их информационной совместимости. Для его решения PDM-система должна поддерживать нейтральную модель данных, пригодную для представления разнообразных данных об изделии. В качестве такой модели в настоящее время выступает международный CALS-стандарт: ISO 10303 -- STEP (ГОСТ Р ИСО 10303). Стандарт регламентирует логическую структуру БД, номенклатуру информационных объектов, хранимых в БД, их атрибуты и связи. Стандарт предусматривает способы взаимодействия с БД -- с помощью текстового обменного файла STEP (ISO 10303-21) и через программный интерфейс SDAI (ISO 10303-22). Работу с текстовым обменным файлом STEP поддерживает большинство современных CAD/CAM-систем. Отличительной особенностью стандарта STEP является наличие методики расширения информационной модели данных. Это позволяет адаптировать стандартную информационную модель под нужды конкретной отрасли или предприятия. В настоящий момент данный стандарт переведен на русский язык и имеет статус государственного стандарта России.