Propojení systémů správy dat a ERP s využitím CAD rozhraní v IS KARAT
Na začátku stálo rozhodnutí, že ERP bude hlavním zdrojem platných výrobních dat. Tímto rozhodnutím jsme odstartovali napojení již využívaného systému správy dat na zvolený informační systém KARAT. Zároveň s tímto propojením proběhlo i provázání systému správy dat s DMS. V současné době má výroba díky integraci všech těchto systémů plnou podporu vždy platných 2D a 3D dat, a to plně automatizovaně.
Po rozhodnutí, že informační systém KARAT (dále IS KARAT) bude hlavním zdrojem výrobních dat, bylo důležité rozklíčování jednotlivých úloh každého návrhového systému, a především systému správy dat (dále PDM). Hlavním krokem bylo připravit zadání s požadavky na propojení systému PDM s IS KARAT. Vzhledem k tomu, že v systému PDM využíváme i publikační úlohy pro export výrobních dat (export do formátů PDF, STEP, DXF), bylo součástí implementace i propojení se systémem DMS, který slouží jako úložiště platné výrobní dokumentace a je rovněž součástí IS KARAT.
Naše výrobky jsou tvořeny mechanickými a elektro komponenty. V návrhových systémech vznikají jednak 3D modely mechanických dílů a sestav, jednak 3D modely desek plošných spojů a elektrotechnická zapojovací schémata celků. Pro návrh mechanických sestav a dílů využíváme CAD systém Autodesk Inventor. Návrhy desek plošných spojů (dále PCB) vytváříme v ALTIUM Designeru. Zapojení rozvaděčů a elektrotechnická schémata celků vznikají v CAE systému EPLAN. Cílem napojení na IS KARAT také bylo propojení jednotlivých návrhových systémů tak, aby vznikl jediný kusovník. Tento kusovník obsahuje všechny strojní sestavy a díly, elektro komponenty a celková schémata zapojení. Tento cíl se podařilo úspěšně splnit, čímž vzniklo unikátní propojení mechaniky s elektrotechnickými schématy do tzv. „mechatronického kusovníku“, který je spravován v jediném PDM systému Autodesk VAULT. Tento kusovník je následně při schvalovacím procesu komunikován přes integrační rozhraní do IS KARAT (modul V_CAD).
Před samotnou implementací bylo předvedeno CAD/CAM rozhraní IS KARAT, které je hlavním článkem řetězce. Zde musím vyzdvihnout precizní spolupráci mezi našimi dodavateli systémů IS KARAT a PDM, kteří si v krátké době jasně ukázali a vymezili svoje pracovní prostory a mezi tyto prostory postavili integrační rozhraní, přes které jednotlivé systémy komunikují.
Před zahájením napojení bylo nutné v PDM definovat komunikovaná pole (např. název vyráběného dílce, jeho technický popis, označení materiálu apod.), schvalovací schémata nad kusovníky, která definují životní cykly vyráběných dílů, i komunikaci nakupovaných dílů, které jsou primárně řízeny z ERP.
Důležitým faktorem při propojení je definice úlohy konstruktéra a oddělení TPV, a to v celém procesu přípravy výroby a samotném průběhu výroby. V našem případě kvůli určité jedinečnosti našich produktů nahrazuje konstruktér pozici technologa, který se aktivně podílí na celém výrobním procesu. Toto uspořádání znamená, že úloha konstruktéra končí až v TPV, kde vzniká tzv. „technologický kusovník“, který obsahuje vyráběné dílce, nakupovaný materiál, operace a kusovník výrobků.
Tomu odpovídal i požadavek na samotný import kompletních dat přes CAD/CAM rozhraní IS. Velkou výhodou CAD/CAM rozhraní je, že umožňuje detailně sledovat celou importovanou dávku v průběhu celého procesu načítání z integračního rozhraní a jednotlivé kroky postupně zpracovávat. Takto je možné rozklíčovat některé chyby v datech přicházejících ze systému PDM. V tomto případě se nejedná o chyby fatální, spíše o běžné chyby, které většinou způsobí uživatel při nastavení kusovníku v PDM (např. měrná jednotka nebo kusovníková vazba). Další výhodou je, že tyto kroky lze automatizovat. V případě velkých sestav, kdy se jedná o velké množství dat, je lepší tyto mechanismy pečlivě otestovat při implementaci a následně jim jednoduše důvěřovat. Před finálním zpracováním importované dávky je možné v nastavení CAD rozhraní definovat další kontrolní mechanismy a tím ošetřit správnost dat. Těmto mechanismům je potřeba v rámci implementace věnovat pozornost a následně je během prvních let provozu IS zdokonalovat. V tomto případě je flexibilita CAD rozhraní IS KARAT velkou výhodou. Další velkou výhodou je možnost nastavení takového pohledu, ve kterém si uživatel může importovaná data před finálním zpracováním prohlédnout ve shodné struktuře jako v systému PDM. Stejně má uživateli k dispozici pohled i na data v IS, která vznikla v předchozím importu, a může data vzájemně porovnávat. Díky tomu je uživatel schopen zkontrolovat import přehledně, a především rychle. Zároveň vidí, jaká data a jakým způsobem ovlivňuje. To napomáhá například při revizích výrobku, kdy uživatel vidí, jak se budou data ovlivňovat a měnit. Jak bylo zmíněno výše, uživatel si při opakovaných importech může prohlédnout, která data a jak ovlivňuje, což je možné díky kompletní provázanosti mezi daty.
Úspěšným krokem bylo i propojení PDM se správou dokumentů (DMS), která je součástí IS KARAT. Zde jsou požadavky zcela odlišné a jejich rozbor by vydal na samostatný článek. Zmíním alespoň, že v rámci propojení plníme DMS soubory PDF, 3D modely ve formátu STEP a 2D rozviny ve formátu DXF. To vše přímo a automatizovaně ve spojení s importovanými daty v rámci CAD rozhraní a v rámci životních cyklů v TPV. Tím dostává výroba plnou podporu a větší nezávislost.
I když je CAD rozhraní IS KARAT dobře vybavené již ve standardní konfiguraci, díky své flexibilitě umožňuje rychle reagovat na unikátní požadavky každé výroby. Je důležité mít na paměti, že samotné nasazení propojení PDM a IS má více etap. Na začátku, v období „inicializace propojení“, je potřeba jasně stanovit role návrhových systémů a jejich systému správy dat, ale i samotného IS. Nesmíme zapomínat, že každý systém je unikátní a odlišný. Totéž platí pro uživatele. Každý uživatel si musí na nový systém zvykat, což může trvat různě dlouhou dobu. V této etapě je důležité mít správně definované role uživatelů ve všech systémech. Základem úspěchu při nasazování těchto systémů jsou klíčoví uživatelé, kteří komunikují s dodavateli systémů, vytváří nové procesy a dále vypomáhají ostatním uživatelům napříč firmou. V druhém období testování je především důležité odladit základní funkce a soustředit se na spolehlivost propojení. Ve třetím a nejdelším, tzv. „provozním období“ se IS plní informacemi a daty za plného provozu výroby a IS. V tomto období obvykle vyplyne na povrch řada „nedostatků“, a to v oblasti kontrolních mechanismů a různých pomocných mechanismů, které vyplývají z dodatečných interních požadavků. Opět zde hraje zásadní úlohu klíčový uživatel.
V našem případě se jednalo například o rozšíření kontrolních mechanismů importovaných dat nebo užší provázání evidence importovaných dat a modulu TPV. Požadavky na tyto úpravy vznikaly až v průběhu plného provozu a díky flexibilitě samotného CAD rozhraní IS KARAT se je daří plnit a pracovat s nimi na velmi vysoké úrovni. Po dvou a půl letech provozu a plnění IS výrobními daty se více soustřeďujeme na další pomocné kontrolní mechanismy, které nám pomáhají vylaďovat procesy, a především dále zrychlovat výrobní a vývojovou činnost.
Propojení PDM systému s IS KARAT znamenalo velký krok kupředu, protože vedlo k úplné provázanosti jednotlivých oddělení. Jasně jsou vymezeny pracovní prostory a povinnosti jednotlivých skupin (konstruktér, TPV, výroba). Díky propojení PDM, DMS a IS KARAT výroba rychle a přehledně vidí aktuální a platná data a zároveň je nezávislejší.
 |
Ing. Martin Foral Autor článku je konstruktér, správce PDM a klíčový uživatel ERP KARAT ve společnosti VF, a. s. |
