Построение модели информационного взаимодействия «Бюро-проектант - Завод-строитель» судов

Гапанюк В.В.
Выпускник группы ITM-11
Школы IT-менеджмента
РАНХиГС при Президенте РФ

Согласно Программе развития судостроительной промышленности на период 2013 - 2030 гг. одной из ключевых задач является повышение конкурентоспособности отрасли за счет улучшения качества и сокращения сроков строительства судов. Одним из методов выполнения поставленной задачи является необходимость повышения качества рабочей конструкторской документации (РКД) при сокращении сроков ее разработки,  ускорение сроков выполнения работ согласно полученной заводом документации (строительство судна), а также упрочнение дисциплины всех исполнителей (конструкторского бюро, завода-строителя и контрагентов) при реализации заказов.

Помимо этого стоит отдельно отметить необходимость повышения эффективности контроля за выполнением графиков поставок материалов и комплектующего оборудования контрагентскими организациями, по вине которых чаще всего происходит срыв сроков строительства судов. Кроме того, с экономической точки зрения, необходимо существенно сократить затраты на разработку РКД и строительство судов за счет повторного использования имеющихся конструкторских данных (например, библиотеки типовых конструкторских решений, электронные каталоги изделий и оборудования и т.п.), сокращения времени на проектирование, применения технологических 3D-моделей судов, сокращения издержек, вызванных ошибками в РКД, и более эффективного управления ресурсами судостроительных предприятий.

Достижение указанных целей невозможно без использования современных информационных технологий. Следовательно сфера ИТ в судостроительной отрасли требует дополнительного внимания.

В качестве объекта предметной области для анализа текущей ситуации с ИТ в отечественном судостроении была взята модель судостроительной корпорации, состоящая из проектных организаций (конструкторских бюро), заводов-строителей судов, подрядных организаций и головного офиса. В результате анализа различных схем информационного взаимодействия был выявлен целый ряд проблем, таких как:

• В бюро-проектанте:
•  неразбериха с электронными данными об изделии;
•  отсутствие полноценной методологии работы с электронными данными;
•  низкая управляемость процессами работы с данными;
•  сложность подготовки данных для автоматизированных систем завода-строителя судов;
•  отсутствие полномерных электронных 3D моделей судов.
• На заводе-строителе судов:
• наличие слабой IT-инфраструктуры;
• отсутствие полномасштабного использования современных систем управления производством;
• сложность в получении и использовании данных от конструкторских бюро ввиду разнобоя PDM-систем, используемых в проектных организациях;
• сложность синхронизации сетевых графиков с конструкторским бюро вследствие наличия слабой интеграции.
• Отсутствие защищенных каналов связи между предприятиями.
• Отсутствие единой среды передачи информации.
• Отсутствие интерфейсов между системами.
• Отсутствие информационной среды, позволяющей руководству корпорации отслеживать и контролировать ход выполнения графика выпуска РКД, графика постройки судна, а также основные затраты при строительстве.
• Как результат вышеперечисленных проблем имеет место отсутствие единого информационного пространства.

На основании анализа проблемной области были сформированы требования к концептуальному решению, которое должно представлять собой интегрированную информационную систему, обеспечивающую следующие возможности (рисунок 1):

• Создание единого информационного пространства для взаимодействия основных участников создания судна.
• Для бюро-проектанта:
• Управление проектами.
• Структурированное хранение большого объема конструкторских данных.
• Подготовка, использование и хранение полномерных электронных 3D моделей судов.
• Подготовка данных для автоматизированных систем завода-строителя судов.
• Сокращение времени, затрачиваемого сотрудниками на поиск требуемой информации.
• Повторное использование конструкторских данных.
• Управление изменениями в документации.
• Оперативное согласование документации.
• Автоматизированное формирование комплектов документов под управлением PDM-системы для последующей передачи заводу – строителю.
• Для завода-строителя судов:
• Получение и обработка данных от конструкторского бюро.
• Структурированное хранение данных, полученных от бюро-проектанта.
• Управление изменениями в получаемой документации.
• Управление ресурсами при строительстве:
• Планирование закупок оборудования и материалов (сырья) в том числе по данным, получаемым от конструкторского бюро (МТО).
• Управление персоналом (людскими ресурсами).
• Синхронизация сетевых графиков: графика выпуска РКД бюро-проектанта и графика постройки судна заводом-строителем с целью обеспечения ритмичности процесса создания судна.
• Контроль процесса создания судна головным офисом [или руководством] корпорации (управление по показателям):
• Контроль за ходом выполнения графика выпуска РКД.
• Контроль за сроками постройки судна.
• Контроль затрат на постройку судна.

Рисунок 1 – Общая схема основных составляющих концептуального решения

Для обеспечения указанных выше возможностей необходимо использовать информационные системы, приведенные в таблице 1.

Таблица 1.
Классы информационных систем, функционал которых обеспечивает выполнение требований к концептуальному решению

Важную роль при разработке подобного концептуального решения играет анализ и выбор инструментальных средств для его построения. При этом в процессе выбора информационных систем следует руководствоваться следующими критериями:

• масштабируемость в рамках крупного предприятия;
• удовлетворение предъявляемым требованиям функциональной достаточности;
• возможность обеспечения распределенной работы в процессе создания судна, в том числе, через Интернет;
• совместимость информационных систем со стандартами корпорации;
• поддержка технологий распределенных хранилищ данных;
• требования к количеству поддерживаемых информационной системой пользователей, а также их видов;
• требования к количеству транзакций, ожидаемых при работе с информационной системой;
• требования к объему и типам обрабатываемых данных;
• возможности по интеграции с различными приложениями;
• удобство использования информационной системы и характеристики пользовательского интерфейса;
• время, требуемое на настройку информационной системы под задачи пользователей;
• качество и стоимость сопровождения и технической поддержки информационной системы со стороны поставщика;
• стоимость приобретения информационной системы.

После выбора инструментария формируются варианты (конфигурации) концептуального решения и осуществляется их сравнение.
Далее разрабатывается план концептуального решения, который может состоять из следующих этапов:

Этап 1. Анализ бизнес-процессов организации, выбор конфигурации.
Этап 2. Внедрение ПО в бюро-проектанте.
Этап 3. Внедрение ПО на заводе-строителе.
Примечание: этапы 2 и 3 могут выполняться параллельно; на данных этапах необходима опытная эксплуатация в рамках части (этапа) проекта.
Этап 4. Интеграция информационных систем бюро-проектанта и завода-строителя
Примечание: на данном этапе необходима опытная эксплуатация в рамках части (этапа) проекта.
Этап 5. Внедрение модулей мониторинга и контроля в головном офисе корпорации
Примечание: этапы 4 и 5 могут выполняться параллельно.
Этап 6. Опытная эксплуатация всей системы в рамках одного проекта или этапа проекта.
Этап 7. Доработка системы по результатам опытной эксплуатации.
Этап 8. Введение в постоянную эксплуатацию.

Заключение
Был проведен анализ основных проблем в сфере ИТ в отечественном судостроении на примере судостроительной корпорации, а также сформированы требования к концептуальному решению, позволяющему решить следующие проблемы:

• ускорить сроки выпуска РКД;
• сократить издержки на проектирование;
• повысить качество строительства судов;
• снизить сроки их создания;
• сократить затраты на строительство.

На основании предъявляемых требований к концептуальному решению и критериев выбора инструментария был проведен анализ и выбор присутствующих на рынке информационных систем. В результате предложено два варианта концептуального решения. Первый вариант был построен на базе интегрированной системы разработки чертежей и расчетов и управления процессом проектирования Aveva Marine и системы управления ресурсами судостроительного предприятия Aveva ERM,  второй – на базе PDM-системы ENOVIA SmarTeam и ИС Aveva ERM. Также было произведено сравнения данных конфигураций и определены их преимущества и недостатки, определены условия, при которых предпочтительно внедрять тот или иной вариант концептуального решения.

При этом стоит отметить, что разработанное концептуальное решение позволит обеспечить прозрачную информационную связь между бюро-проектантом и заводом-строителем судов, а также предоставит головному офису корпорации (руководству корпорации) систему управления процессом проектирования и строительства, которая будет являться надежным инструментом контроля за ходом выполнения графика выпуска РКД, сроками постройки судна и основными затрат на строительство.

Для определения возможного положительного эффекта от внедрения предложенного решения в работе было приведено сравнение ориентировочной стоимости лицензий, внедрения и технической поддержки требуемого программного обеспечения со среднем уровнем зарплат в отечественном судостроении. Также были определены возможные положительные качественные и количественные показатели внедрения предлагаемого решения (таблица 2).

Таблица  2. Качественные и количественные показатели положительного эффекта от внедрения
предложенного концептуального решения

При этом проект даст экономический эффект через 2-3 года после внедрения и будет успешным только в случае заинтересованности в нем первых лиц предприятия (корпорации). Причем заинтересованность должна выражаться в наличии соответствующего рабочего места руководителя.

В заключении стоит отметить, что в результате выполнения аттестационной работы была обоснована целесообразность внедрения предложенной модели информационного взаимодействия «бюро-проектант – завод-строитель судов» как средства достижения задач Государственной программы развития судостроительной отрасли на период с 2013 до 2030 гг.

Список литературы

• Государственная программа Российской Федерации «Развитие судостроения на 2013-2030 годы». – Минпроторг России, 189с.
• Ковшов А.Н., Назаров Ю.Ф., Ибрагимов И.М., Никофоров А.Д. // Учебное пособие для студентов высших учебных заведений (МГТУ им. Н.Э.Баумана) «Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения» – М.:Издательский центр «Академия», 2007, 360с.
• Шаламов А.С. // Интегрированная логистическая поддержка наукоемкой продукции. Монография. – М.:Университетская книга, 2008.-464с.
• Вентцель А.Д. // Курс теории случайных процессов. – М.:Наука, 1996.-400с.
• Википедия // Product Lifecycle Management (URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/PLM, 15.07.2013).
• PLMpedia // Управление жизненным циклом изделия (URL: http://plmpedia.ru/wiki/PLM, 03.06.2013).
• Краюшкин В. Современный рынок систем PDM // Открытые системы. 2000. - №9.
• Румянцев B.П., Евдонин Е.С. // Информационные технологии и вычислительные системы. 2006. - №3. - с. 94-105.
• Вертакова Ю.В. // Управление инновациями: теория и практикаМ.: Эксмо-Пресс. 2008. - 432 с.
• Милохов А. В. // К вопросу о совершенствовании автоматизации системы конструкторской подготовки производства на отечественных промышленных предприятиях // САПР в тяжелом машиностроении: сб. науч. тр. 2000. - с. 92
• Сайт компании Аскон // ЛОЦМАН:PLM (URL: http://machinery.ascon.ru/
  software/developers/items/?prpid=889, 10.08.2013).
• Сайт компании Aveva (URL: http://www.aveva.com/ru-RU/Industry_Sectors/Marine.aspx, 14.06.2013).
• Википедия // Microsoft Project (URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Project, 02.08.2013).
• Российский судостроительный портал // Отчетно-выборное собрание Ассоциации судостроителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области 27.02.2013 (URL: http://shipbuilding.ru/rus/news/russian/2013/02/27/Assosi_total_270213/, 15.08.2013)
• Корабел.ру (URL: http://www.korabel.ru/news/comments/obzor_urovnya_zarabotnoy_
  plati_rabotnikov_s udostro itelnoy_otrasli_v_rossii.html, 15.08.2013)