Правительство нижегородской области
Официальный сайт
Вход для пользователей
Информатизация

Системы информационной поддержки жизненного цикла изделий и инфраструктуры (ИПИ- и ИПИН-системы). Прикладные исследования, разработки и подготовка кадров

Обеспечение конкурентоспособности современных промышленных предприятий в последние годы сопряжено с успехами в области информационной поддержки жизненного цикла выпускаемых изделий (ИПИ - технологии). В этом направлении НОЦ НИТ НГТУ проводит прикладные исследования, разработки и подготовку  кадров. Прикладные исследования и разработки относятся к следующим этапам жизненного цикла:

-          рекламно-маркетинговая деятельность;

-          проектно-конструкторская деятельность;

-          планирование и разработка процессов;

-          интегрированная логистическая поддержка (ИЛП) стадии эксплуатации.

По первому из перечисленных этапов выполняются исследования и разработки с использованием виртуального моделирования образца изделия с демонстрацией его внешнего вида, внутреннего содержания, анимационной отработкой сцен  функционирования в условиях внешней среды или в составе комплекса и т.п. Исследованы характеристики разных технологических платформ для задач виртуального моделирования. Наиболее применяемой технологической платформой для решения этих задач признан программный продукт 3ds max   (discreet). Для этого же этапа выполняются информационно-презентационные системы, рекламные проспекты, плакаты, планшеты и др.

По второму этапу проводились исследования в области систем автоматизированного проектирования (САПР) и систем управления проектами (СУП). Проанализированы и выработаны рекомендации по рациональным программно-технологическим платформам для САПР и СУП. В частности проанализированы платформы ведущих зарубежных и отечественных компьютерных фирм – разработчиков программных продуктов, включая Autodesk и Consistent Software, накрывающих основные задачи САПР машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических задач, систем инженерного анализа. Оценены программные продукты компаний  Computer Associates,  НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика» и др. и приведены рекомендации по их использованию в ИПИ-технологиях.

В частности, для выполнения проектов крупных машиностроительных сборок с трехмерным параметрическим проектированием наряду с традиционным базовым пакетом AutoCAD широко применялся комплекс программного обеспечения Autodesk Inventor Series (AIS) и MechaniCS для оформления чертежей по ЕСКД с применением алгоритмов автоматизированного нормоконтроля. Встроенная в последние версии AIS (начиная с версии 10) система управления проектными данными Autodesk Vault позволила качественно по – новому подойти к проектной деятельности, сделав ее коллективной, реализовав централизованное хранение проектных данных и их совместное использование. Модуль Autodesk Vault поддерживает контроль версионности, блокирует изменение файлов при их редактировании другим пользователем, позволяет управлять всеми файлами, связанными с проектом.

Выполнены проекты по переводу бумажной конструкторской документации в электронный вид и организации электронных архивов конструкторской документации с использованием гибридных и PDM-технологий. Разработан банк машиностроительных 3D-,  виртуальных и анимационных моделей (детали, узлы, сборки).

По этапу планирования и разработки процессов реализован реинжиниринг конструкторской деятельности на основе методологии функционального моделирования IDEF0 и инструментального CASE-средства AllFusion Process Modeler.

Для ИЛП в технологии Technical Guide Builder разработана серия интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) изделий различного назначения. В ИЭТР внесены виртуальные компоненты, делающие иллюстрацию работы изделия и его обслуживание наглядной и доходчивой.

Для сопровождения процесса освоения ИПИ-технологий, подготовки и переподготовки кадров  разработана серия информационных обучающих систем (ИОС): «ИПИ-технологии», «Параметрическое моделирование в среде Autodesk Inventor», «Создание ИЭТР», «ИЭТР для обслуживающего персонала», «Инженерная графика в технологии Autodesk Inventor», «Электронный архив предприятия в гибридных технологиях» и др. включающие электронные учебники, тесты, контрольные задания, поисковый аппарат, ресурсы Интернет и т.п.

С этой же целью на базе НОЦ НИТ НГТУ открыто региональное представительство государственного межведомственного центра профессиональной подготовки и повышения квалификации кадров в области ИПИ – технологий, в котором прошли курсы десятки специалистов предприятий Нижегородского региона. В составе предлагаемых курсов: «Информационная поддержка ЖЦ изделия (ИПИ - технологии): современные промышленные решения», ориентированная на руководителей предприятий и «Технологии создания интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР)», предназначенный для сотрудников  рабочих групп по внедрению на предприятия системы создания ИЭТР.

q    Комплексная информатизация инфраструктуры (производственной, строительной, транспортной, энергетической, жилищной, коммунальной, телекоммуникационной, информационной и т.д.) – одна из наиболее актуальных тем в последние годы. Это обусловлено целым рядом причин. Прежде всего, изменившаяся структура собственности вызвала необходимость учета и паспортизации всех объектов, уровней и слоев инфраструктуры с точки зрения собственности, уровня капитализации и налоговой нагрузки. Кроме того, значительно возрос физический и моральный износ инженерной инфраструктуры, созданной еще в 60 – 70-е годы. Особо следует отметить, что за последние 15-20 лет инженерная культура эксплуатации инфраструктуры существенно деградировала, что привело и продолжает приводить к разрушениям с трагическими последствиями. При расследовании аварий ни служба эксплуатации, ни соответствующая эксплуатационная документация не были даже упомянуты.

В промышленности уже осознана необходимость осуществления комплексной информатизации и информационной поддержки жизненного цикла изделий - ИПИ. Об этом свидетельствует сам факт появления термина ИПИ в нормативной базе.

Другое направление комплексной информатизации в строительстве – Infrastructure LifeCycle Management (ILM) – пока не получило адекватного распространенного и, тем более, узаконенного перевода. Нам кажется, что по аналогии с ИПИ его естественно было бы назвать Информационной Поддержкой жизненного цикла ИНфраструктуры (ИПИН). ИПИН-технологии по сути являются сочетанием информационных технологий (ИТ) и программных продуктов, обеспечивающих весь жизненный цикл (ЖЦ) инфраструктуры (маркетинг идеи, техническое задание, технический и рабочий проект, строительство, сдача в эксплуатацию, эксплуатация, проект реконструкции и модернизации, реконструкция, иногда несколько циклов реконструкции и эксплуатации, проект демонтажа и демонтаж). Соответственно, можно говорить об ИПИН-системах конкретных инфраструктурных объектов (муниципальных районов, гидроузлов, городских комплексов, транспортных и телекоммуникационных систем, ЖКХ района или квартала, предприятий, сооружений, торговых и развлекательных центров и т.д.).

Главная цель ИПИН-подхода – создание единого информационного пространства для всех специалистов, участвующих в ЖЦ инфраструктурного объекта (ИНО), обеспечение единообразного описания и интерпретации проектной, технологической, строительной, эксплуатационной, реконструкционной документации, ее унификации и стандартизации, а также оперативного доступа к ней в нужном месте, в нужное время, в нужном объеме. Как показывает опыт использования ИПИ, при этом значительно улучшится качество ИНО, сведется к минимуму количество ошибок при проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, уменьшится число аварий и т.д. Кроме того, значительно снизятся затраты на проектирование, строительство, реконструкцию и эксплуатацию ИНО. Осуществление в эксплуатации интегрированной логистической поддержки на базе ИПИН позволит упростить и удешевить ремонт, более эффективно предупреждать аварии, минимизировать потери в случае аварийной ситуации, улучшить качество предоставляемых услуг. Перспективным направлением развития ИПИН-системы ИНО является улучшение ее взаимодействия с другими информационными системами (ИС) – корпоративной ИС (ERP), ИС взаимодействия с клиентами (СRM) и т.д.

Таким образом, пользователями ИПИН-системы будут все: собственники и руководители ИНО, региональные и муниципальные власти, технические специалисты, участвующие в ЖЦ ИНО (архитекторы, конструкторы, эксплуатационники), службы, обеспечивающие внешнюю инженерную инфраструктуру (водоканал, горэнерго, телекоммуникационные компании и т.д.).

ИПИН-система ИНО – это новая инженерная информационная система, служащая для решения задач создания, мониторинга, управления, анализа поведения объекта на всех этапах ЖЦ, его «информационный двойник». Здесь собрана вся проектная техническая, строительная, эксплуатационная, нормативная, юридическая информация в наглядном и доступном виде. Тем самым в структуре отношений ИНО ↔ люди появляется новое звено, которого раньше, до эпохи ИТ, не было – это информационный инструмент-посредник, ИПИН-система, от качества которой во многом будет зависеть эффективность и жизнеспособность ИНО. Сегодня проблема не только и не столько в физическом износе ИНО, большинство из которых было создано в советское время, а, прежде всего, в «информационном износе» («информационной разрухе»). Именно «информационная разруха» является главной причиной аварий, чему есть масса примеров. Опыт свидетельствует, что информационное инженерное состояние почти всех ИНО, как старых, так и новых, плачевно.

Существенной причиной, увеличивающей актуальность ИПИН-подхода, является наличие на ИТ-рынке разработанных компаниями Autodesk и Consistent Software ИПИН-технологий, которые охватывают практически весь ЖЦ инфраструктуры.

Структурно ИПИН-система состоит из нескольких слоев: клиент-серверная система, базовое профессиональное обеспечение (БПО) компаний Autodesk и Consistent Software и клиент-серверы на основе ГИС-Internet-сервера Autodesk MapGuide, с которыми непосредственно работают пользователи (проектировщики, строители, эксплуатанты).

Предметная область ИПИН-системы может включать различные подсистемы (картографическую, архитектурно-строительную, кадастровую, сетей инженерного обеспечения, нормативно-юридическую, административную и т.д.). Например, ИПИН-система Нижегородского государственного технического университета (НГТУ) содержит картографическую подсистему, содержащую электронные карты различных масштабов (1:500, 1:1000, 1:2000, 1:200000), административные схемы в растровом и векторном виде. Сюда входят представления НГТУ на картах Нижегородской области и Нижнего Новгорода, карты территории НГТУ, горизонтали, 3D-рельеф. Поскольку первый корпус университета расположен в оползневой зоне, для него будет создана подсистема инженерной защиты. В архитектурно-строительную подсистему включены все 8 корпусов НГТУ и его филиалы в Нижнем Новгороде и Нижегородской области.

Для каждого здания и сооружения, построены 2D-модели планировок этажей, чердачных и подвальных помещений. Информационный мониторинг архитектурно-строительной подсистемы, как и других подсистем, – непростая и длительная процедура, поскольку инженерная документация на старые здания утеряна, а по большому количеству перепланировок и реконструкций либо не велась, либо не сохранилась. Поэтому ее восстановление заняло много сил и времени. Многие из сохранившихся документов были в таком состоянии, что даже уникальные возможности технологии Raster Arts не всегда помогали. Кстати, вся исходная документация, включая ручные эскизы, была сохранена в электронном архиве ИПИН-системы.

Созданные 3D-модели зданий и сооружений НГТУ (отображающие как внешний, так и внутренний их вид – коридоры, факультеты, кафедры, аудитории) и окружающей градостроительной среды не только позволяют совершенно по-новому воспринимать изображения, но и могут быть использованы для моделирования ремонта, аварийных ситуаций, реконструкции и т.д.

НОЦ НИТ НГТУ ведет прикладные исследования и разработки разного класса ИПИН-систем (ГИС Нижегородской области, ИГИС Нижегородского Кремля, ИГИС предприятия, ИСОГД и т.д.), занимается системной интеграцией ИПИН, подготовкой и переподготовкой кадров.

q   НОЦ НИТ НГТУ является дилером и учебным представительством Consistent Software, авторизованным учебным центром Autodesk.

За прошедшее время переподготовлены тысячи инженеров, преподавателей, студентов Н. Новгорода, Тамбова, Ижевска, Астрахани и других городов. Вместе с кафедрой ГИС НГТУ открыты впервые в РФ специальности 230201 «Информационные системы и технологии», 230202 «Информационные технологии в образовании», 230203 «Информационные технологии в дизайне» с квалификацией «инженер» и со специализацией по ИПИ- и ИПИН-технологиям. С 2000 года открыто направление 230200 подготовки дипломированных специалистов и бакалавров «Информационные системы». Научно-Методическим Советом РФ по начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графике информационные технологии Consistent Software и Autodesk выбраны базовыми для первой ступени высшего технического образования.

В Нижегородской области разработана и реализуется межрегиональная программа по ИПИ и разрабатывается региональная программа по ИПИН.

 

Тел./факс: (8312) 36-23-03

e-mail: sidoruk@nocnit.ru

 

 

Дата создания страницы: 08.06.2006
Дата модификации страницы: 20.06.2008