Как НПО «Прибор» замещал импортные САПР и превращался в цифровое предприятие

Превращение предприятий приборостроения в цифровые – непростой процесс. К тому же специфика нынешнего момента заставляет поменять приоритеты импортозамещения в цифровом пространстве современного промышленного предприятия. НПО «Прибор» поделился с TAdviser своим опытом

АО «НПО «ПРИБОР» - предприятие с более чем полувековой историей, специализируется на разработке высокотехнологичного оборудования для эксплуатационного и аварийного контроля, измерительных комплексов, которые широко используются в авиации, нефтегазовой отрасли, энергетике, на морском транспорте.

Старт разработке стратегии импортозамещения всех программных продуктов НПО «Прибор» был дан еще в 2014 г.

Еще несколько лет назад уровень цифровизации конструкторской и технологической подготовки производства был невысок, рассказывает Дмитрий Терешкин, начальник отдела АСУП НПО «Прибор». По сути, в цифру были переведены только несколько процессов, например, частично реализован перенос спецификаций и технологических процессов в учетную систему «1С». Объясняется это высоким уровнем сложности производственных процессов в сегменте приборостроения, превышающим общий уровень классического машиностроения: большой объем кооперационных связей с партнерами и смежниками, большое количество детальных внутренних стандартов предприятия и т.д.

Первая волна импортозамещения тоже коснулась НПО «Прибор», несмотря на то, что организация не относится к оборонному комплексу. Контрагенты компании работают с гособоронзаказом, и потому чувствительны к требованиям импортозамещения. В частности, производятся последовательные проверки изделия на возможность применения только тех компонент, приобретение которых согласовано с предприятием-заказчиком. Кроме того, многие организации, с которыми работает НПО «Прибор», переходят на отечественное ПО, отмечает Дмитрий Терешкин:

В целях удобных коммуникаций между нами и заказчиками требуется использовать аналогичное программное обеспечение». И главный фактор нынешней волны импортозамещения - риск запрета использования иностранного ПО в связи с санкциями, с чем ранее уже столкнулись некоторые предприятия, выполняющие ГОЗ.

В силу этих обстоятельств старт разработке стратегии импортозамещения всех программных продуктов НПО «Прибор» был дан еще в 2014 г.

Стимулы и сложности ухода с импортного ПО

Ключевые цифровые продукты, традиционно используемые для задач приборостроения: САПР машиностроения Autodesk Inventor и САПР печатных плат Altium Designer - использовались на предприятии достаточно давно (с конца 2000-х и середины 2010-х соответственно).

Программное обеспечение было приобретено по постоянным лицензиям и обновлялось до 2013 г.,- рассказывает Дмитрий Терешкин.- Тогда большинство машин работало под управлением ОС Windows 7, но новые ПК не поддерживают данную ОС или работают на ней медленнее, чем на Windows 10. И к тому же продукты Autodesk версии 2013 под ОС Windows 10 работают с ошибками.

Более того, переход на последнюю официально приобретенную версию 2014 года не только не устранил эти ошибки, появились и другие, критичные для работы предприятия.

А в 2018 году объем накопленных проблем привел к тому, что вендор CAD смог предложить единственный вариант пользования ПО САПР – приобрести новые лицензии, причем, пользоваться ими только по подписке. Но это очень невыгодная схема пользования, подчеркивает Дмитрий Терешкин и добавляет:

Одновременно стояла задача построить единое информационное пространство для разработки и конструирования изделий. Достичь тесной интеграции с продуктами от разных вендоров было невозможно.

Таким образом, три основных фактора привели к тому, что НПО «Прибор» решил в корне пересмотреть набор используемого на предприятии ПО: невыгодные условия сотрудничества с зарубежным вендором, риски прекращения поставки импортного ПО, курс на интеграцию систем. Поэтому было принято решение о плановом переходе на отечественные программные продукты в русле концепции комплексной цифровизации Product Lifecycle Management (PLM, управление жизненным циклом продукции).

Варианты модернизации программных систем

Эта задача была поставлена в начале 2018 г. и являлась основополагающей для всей дальнейшей цифровизации компании,- подчеркивает Дмитрий Терешкин.- Нужно было выбрать наиболее подходящую для компании систему PLM, совместимую с максимальным количеством используемого на предприятии ПО.

К этому моменту, помимо САПР машиностроения и САПР печатных плат, на предприятии использовалось ПО для разработки ИЭТР (интерактивное электронное техническое руководство — документация, выполненная в интерактивной электронной форме), конструкторских расчетов и некоторое ПО собственной разработки.

Компания рассматривала продукты нескольких отечественных вендоров, работающих на рынке PLM: АСКОН, T-FLEX, Союз-PLM, Appius-PLM, «ИНТЕРМЕХ». Одним из требований предприятия была возможность интеграции в общий PLM-контур отечественной системы проектирования печатных плат Delta Design – отдельно было принято решение переходить с зарубежного ПО Altium именно на Delta Design.

На тот момент адекватного ответа о нужной интеграции с платформой T-FLEX не было. В компании Appius произошли организационные изменения, в связи с чем мы перестали их рассматривать, хотя в плане дальнейшей интеграции с «1С:УПП/ERP» это было бы интересным решением,- рассказывает Дмитрий Терешкин.

Помимо обязательного российского происхождения PLM-системы, заказчик обращал внимание на соответствие функционала платформы специфическим производственным задачам НПО «Прибор», а также на опыт внедрения платформ на других предприятиях. «Изучая этот опыт, мы, в частности, поняли, что задуманный проект потребует большой работы с кадрами»,- замечает начальник отдела АСУП НПО «Прибор».

Цифровой фундамент для импортозамещения

По совокупности всех требований выбор был сделан в пользу комплекса решений компании АСКОН:

• ЛОЦМАН:PLM - единая информационная среда предприятия;
• КОМПАС-3D – САПР конструкторов;
• ВЕРТИКАЛЬ - САПР технологических процессов для технологов;
• ПОЛИНОМ:MDM - единая система нормативно-справочной информации (НСИ).

До внедрения системы ПОЛИНОМ на предприятии использовалась система НСИ на основе справочников, ГОСТ и подборок описаний отечественных и импортных компонентов, причем, большей частью эти справочники использовались в бумажном виде. Вопросам интеграции систем КОМПАС и Delta Design при этом уделялось особое внимание: оба разработчика – АСКОН и компания «Эремекс» соответственно – вместе работают в консорциуме «РазвИТие», добиваясь согласованного развития своих продуктов.

Этот консорциум был создан в 2015 г., когда центральной темой цифровой промышленной повестки стала импортонезависимость в критически важных технологиях, среди которых - инженерное ПО. Пять компаний — лидеров в своих направлениях: АСКОН, НТЦ «АПМ», ADEM, ТЕСИС, «Эремекс» (позже к ним присоединилась «Сигма Технология») - договорились о координации ресурсов и планов разработки, чтобы предоставить высокотехнологичным отраслям отечественное PLM-решение для цифровой поддержки всех этапов жизненного цикла изделия.

Ключевая идея развития нашего комплексного PLM-решения — это эволюционное, сбалансированное, опирающееся на потребности российских заказчиков совершенствование уже имеющихся коммерческих версий инженерного ПО от компаний, участников консорциума, рассказали в компании АСКОН:

В своей работе мы опираемся на четко сформулированные строгим языком технических спецификаций конструкторские, расчетные, производственные, эксплуатационные задачи.

Таким образом, на момент выбора поставщика компания АСКОН имела лучшее для нашего предприятия предложение на рынке,- отмечает Дмитрий Терешкин.

А для разработки интерактивной документации выбрана отечественная компания Seamatica.

Но даже в рамках консорциума возникали специфические задачи интеграции, например, справочников Delta Design и ПОЛИНОМ:MDM, отсутствие конвертации из ECAD (САПР электроники) в КОМПАС. Эта задача была достаточно быстро и успешно решена совместными усилиями АСКОН, «Эремекс» и специалистов НПО «Прибор». Еще предстоит интеграция с Seamatica, заметил Дмитрий Терешкин.

Поэтапный переход в цифру

Проект импортозамещения ПО стартовал в НПО «Прибор» в начале 2021 г. Тестовая эксплуатация внедренных решений продлится до конца этого года. Основные сложности проекта, как отмечает Дмитрий Терешкин, связаны с модернизацией процессов:

Многие процессы надо не только делать в нескольких системах, но и по возможности оптимизировать процессы.

При этом если какого-то необходимого функционала нет в новом ПО, то для его добавления требуется написание ТЗ и разработка по данному ТЗ.

Это выливается либо в дополнительные трудозатраты, либо в финансовые затраты (и в любом случае во временные),- подчеркивает Дмитрий Терешкин и добавляет, что минимизировать эти сложности можно – нужно тщательно проработать и описать собственные бизнес-процессы, все документы и справочники используемые на предприятии.

В силу указанных особенностей принят поэтапный переход на отечественную систему PLM: первыми в систему запускаются новые изделия, параллельно добавляются существующие изделия. Причем, вначале через оцифровку проходят серийно производимые изделия, а потом - при необходимости – наступит черед архивных. А начался проект вообще с одного изделия - из-за ограниченности человеческих ресурсов. На нем отрабатывалась методика оцифровки производственных процессов. В первую очередь, обрабатывались общие процессы: составление описаний бизнес-процессов, определение ответственных за ввод информации в систему и справочники, программирование маршрутов движения документов, согласования, программирование форматов документов и проч.

Данные задачи обязательно будут решаться при внедрении любой ИТ-системы и потому могут быть проработаны и описаны заранее, то есть еще до выбора и покупки той или иной программной системы,- замечает Дмитрий Терешкин.

В текущем комплексе ПО ввод данных изделия осуществляется в ПО ЛОЦМАН, наполнение справочников - в ПОЛИНОМ:MDM, разработка техпроцессов ведется в ПО ВЕРТИКАЛЬ. Выполняется также оцифровка таких организационных процедур, как создание маршрутов согласования, отправка документации в архив, настройка механизма извещений.

Работа с одним изделием заняла около полугода. За это время удалось ввести одно изделие в ПО ЛОЦМАН на 80-90%, наполнить справочники ПОЛИНОМ:MDM, разработать для него техпроцессы в системе ВЕРТИКАЛЬ, подготовить маршруты согласования. Такие затраты времени потребовались потому, что параллельно шли работы по наполнению справочников, отрисовке всей элементной базы, переработке форм документов и справочников, программированию бизнес-процессов движения документов и их согласованию. Обучение сотрудников и другие сопутствующие задачи также требовали времени и сил команды внедрения НПО «Прибор».

В дальнейшем, по мере расширения объемов внедрения будет снижаться объем трудозатрат, требуемых для ведения справочников, что повлечет за собой уменьшение сроков разработки новых изделий,- говорит Дмитрий Терешкин.- Наша цель – с началом опытно-промышленной эксплуатации разрабатывать все новые изделия уже в единой цифровой среде PLM.

Это означает, что на определенной стадии проекта все новые разработки будут идти в цифровом виде в ПО Delta Design, КОМПАС, ВЕРТИКАЛЬ. В компании ожидают, что это произойдет в конце 2022 года.

На втором этапе проекта предполагается оценить трудоемкость перевода файлов из модуля Inventor старой системы САПР компании Autodesk в КОМПАС-3D. Тогда будет решаться вопрос целесообразности сканирования и перевода в электронный вид старых изделий, для которых есть только бумажная документация.

Как цифра меняет привычные процессы на предприятии

Исторически в НПО «Прибор» сложилось разделение работ: разработка фактически отделена от собственно конструкторской подготовки. Такая практика принята на многих предприятиях, занимающихся выпуском промышленной электроники: сначала разработчики проектируют схемотехнику изделия, создают программную часть и документацию, моделируют процессы. Затем работы передаются в конструкторское подразделение для разводки печатных плат, трассировки соединительных кабелей и жгутов, разработки механической части изделия. После этого создается макет и в заключение — корпусная часть и др.

Поскольку в компании развивается несколько направлений специализации оборудования: авиационная аппаратура, морская и т.д., разработки ведутся в рамках соответствующего направления, а единый конструкторский отдел получает изделия в проработку независимо от их назначения. Проблема этой структуры организации работ заключается в том, что изделия проходят проверки на применяемость после того, как завершена конструкторская подготовка. Но на этом этапе может оказаться, что выбранную элементную базу использовать нельзя, рассказывает Дмитрий Терешкин, и тогда приходится запускать конструкторские работы заново.

Работа в рамках единой PLM-системы позволила ликвидировать риск ошибочных решений такого рода: разработчик изначально запрашивает сведения по ограничениям применения того или иного элемента и только после этого приступает к работе. Подобные изменения привычных процессов меняют представления сотрудников о возможностях, которые предоставляет информационная среда PLM, подчеркивает Дмитрий Терешкин.

Уже на уровне нескольких изделий, полностью оцифрованных в системе, видны преимущества цифровизации: очевидно уменьшаются сроки разработки. Пока сокращение сроков разработки достигается на уровне 5-10%, но НПО «Прибор» рассчитывает довести этот показатель до 30%. В частности, этому будет способствовать полномасштабный переход на справочники и документы, используемые при разработке технологических процессов, на те, которые сформированы в PLM-системе.

Конечная цель намеченных преобразований в программной поддержке рабочих процессов - превращение НПО «Прибор» в цифровое предприятие за счет интеграции PLM-системы с другими системами уровня предприятия.

Так, параллельно с внедрением PLM идет переход предприятия на СЭД. планируется также интеграция PLM с производственными системами. Так, после успешного внедрения ЛОЦМАН:PLM предстоит интегрировать ее с ERP-системой для того, чтобы обеспечить прозрачный перенос, в первую очередь, спецификаций, техпроцессов и ведомостей покупных изделий. На данный момент прорабатывается идея интеграции с «1С УПП/ERP».

«Приоритеты в краткосрочной перспективе – перевод PLM из тестовой в опытно-промышленную эксплуатацию. В среднесрочной – интеграция системы с «1С УПП/ERP»,- отмечает Дмитрий Терешкин.

На следующем этапе планируется интеграция с MES (Manufacturing Execution Systems, система управления производством и производственными операциями), и затем – интеграция со станками с ЧПУ, что позволит автоматически переносить на станки управляющие программы напрямую из PLM. «Также хотелось бы проработать вопрос использования терминалов для показа чертежей и техпроцессов на рабочих местах в производстве»,- рассказывает Дмитрий Терешкин.

Однако успешность таких проектов в конечном итоге зависит от человеческого фактора, подчеркивает начальник отдела АСУП НПО «Прибор»:

Отказ от бумаги, как и все конечные цели цифровизации, зависит от воли руководства — готовы ли руководители работать с электронными документами и всячески бороться с «бумажными» проявлениями на местах.