В этом блоге публикуются доклады, презентации и прочие материалы с отраслевых форумов и конференций

25.07.2019 15:51 / слово специалистам, проектирование, автоматизированная система, инновации, моринтех-практик, доклад

Автоматизируй это. "Петробалт" и Выборгский СЗ представляют электронного помощника для проектантов

0 838 14 мин

В рамках минувшего Международного военно-морского салона прошло немало деловых мероприятий, включая конференции и панельные дискуссии. В том числе и выездные - например, XX Международная научно-практическая конференция "МОРИНТЕХ-ПРАКТИК", которая проводилась не в "Ленэкспо", как остальная часть салона, а на территории "Северной верфи".

Понимаем, что многим не хватило времени отвлечься от основной экспозиции МВМС и побывать на этой конференции. Однако доклады участников можно ведь не только слушать, но и читать. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию текст совместного доклада генерального директора ПКБ "Петробалт" Ильи Щербакова и генерального директора Выборгского судостроительного завода Александра Соловьева.

От редакции

Управление проектными работами в судостроении с использованием автоматизированной системы поддержки проектных работ "МЕРИДИАН"

Разработка конструкторской документации для судостроения характеризуется значительным объемом и сложностью выполняемых проектных работ, а также жесткими требованиями к соблюдению графика выпуска документов. С учетом количества разрабатываемых проектных документов, а также сложных и длительных жизненных циклов уже разработанных документов, проектант обычно сталкивается с непростой задачей планирования и организации собственных работ с учетом графика сдачи документов, имеющихся ресурсов, необходимости одобрения документов, требований по внесению изменений, а также координации деятельности своих контрагентов-исполнителей. В докладе приведен пример решения задачи управления ходом проектных работ с использованием автоматизированной системы поддержки проектных работ "МЕРИДИАН".

Современное отечественное судостроение характеризуется единичным либо мелкосерийным характером производства. Для обеспечения строительства каждого отдельного заказа (или серии) разрабатывается соответствующий комплект проектной документации.

Объем и сложность необходимых проектных документов влекут за собой значительные трудозатраты проектанта на их разработку, особенно на заключительных стадиях проектирования (рабочий проект, приемо-сдаточная документация (ПСД), эксплуатационная документация (ЭД)). Затраты на разработку проектной документации относятся на один заказ целиком либо распределяются на все заказы серии и всегда вносят существенный вклад в общую стоимость каждого заказа.

Ввиду длительных сроков проектирования и постройки, строительство заказа начинается задолго до полной готовности проектной документации. При этом работы по рабочему проектированию обычно выполняются параллельно со строительством.

График поставки проектантом проектной документации согласован с графиком строительства заказа, с учетом принятых на заводе-строителе технологий и технических возможностей, ресурсов и мощностей. Несвоевременный выпуск проектантом проектных документов негативно влияет на график строительства и ведет к значительным финансовым потерям, как для проектанта, так и для строителя.

Обеспечение разработки проектной документации в сроки и с качеством, необходимыми для своевременной постройки соответствующего заказа, является нетривиальной управленческой задачей. Обобщенно модель управления ходом проектных работ может быть представлена повторяющейся последовательностью четырех основных шагов:

планирование выполнения тех или иных проектных работ;
запуск и выполнение запланированных работ;
контроль хода и результатов выполнения работ;
выработка и реализация управленческих решений, направленных на устранение отклонений от плановых показателей.

Рис.1. Обобщенная модель управления разработкой проектной документации / "Петробалт", ПКБ ООО

Как правило, разработанная документация должна согласовываться с заводом-строителем и судовладельцем, а также получить одобрение классификационного общества и других надзорных органов. На любом их этих этапов разработанный документ может быть возвращен проектанту на доработку с необходимостью получения одобрения заново на новую ревизию документа. Кроме того, зачастую возникает необходимость внесения изменений в уже разработанные документы по тем или иным причинам.

Плановые показатели разработки тех или иных проектных документов, в свою очередь, нередко претерпевают изменения по требованию завода-строителя вследствие различных факторов, связанных с особенностями проекта, организацией производства, поставками материалов, оборудования и комплектующих, изменениями требований судовладельца и пр.

В результате, проектант сталкивается с необходимостью управления ходом множества параллельно протекающих процессов разработки, согласования и изменения проектных документов в динамичной и не очень предсказуемой среде, включающей в себя множество неблагоприятных факторов. Среди некоторых из них:

несвоевременное поступление документов предыдущих стадий проектирования;
поступление новых ревизий документов предыдущих стадий проектирования;
задержка с получением спецификаций по оборудованию;
несвоевременное планирование собственных работ;
неверная оценка трудоемкости работ;
срыв сроков собственными исполнителями;
срыв сроков исполнителями-контрагентами;
нехватка собственных ресурсов для выполнения в срок;
изменение графика заказчиком;
дополнительные затраты на отработку замечаний заказчика и надзорных органов и пр.

Вследствие сложности самого объекта управления, для выработки эффективных предупреждающих либо корректирующих управляющих воздействий на различных уровнях управления целесообразно использование соответствующих средств автоматизации. При более детальном анализе обнаруживается, что специфические потребности проектанта по управлению проектными работами отнюдь не покрываются возможностями диаграммы Гантта в многочисленных универсальных средствах управления проектами в диапазоне от Microsoft Project до Oracle Primavera.

К средствам, претендующим на обеспечение эффективной поддержки проектанта в части управления проектными работами, предъявляется целый ряд специфических требований, основные из которых:

Соответствие предметной области. Используемые объекты модельного состояния и их характеристики должны соответствовать искомой предметной области. При взаимодействии с системой должен использоваться привычный пользователю понятийный язык — документы проекта, пакеты документов, виды документации, извещения, оперативные решения, помещения, секции, блоки, заводской архив, замечания классификационного общества и другие.
Адекватность. Принятие управленческих решений должно опираться на адекватное модельное состояние процессов проектирования.
Полнота. Модельное состояние процессов проектирования должно включать в себя набор таких показателей, которых будет достаточно для определения источников и причин возникновения отклонений, требующих соответствующей управляющей реакции.
Актуальность. Те или иные аналитические показатели, предоставляемые средствами поддержки проектанта, должны отражать текущее состояние дел и быть актуальными на момент формирования.
Детальность. Вследствие того, что в проектной организации (подразделении) обычно действует принцип разделения полномочий и ответственности между уровнями управления, руководителям разных уровней требуется управленческая информация разной степени детальности.
Доступность. Требуемые данные по ходу работ, возможным проблемам и причинам их появления должны быть доступны соответствующему руководителю в любое время и немедленно — сразу, как только понадобятся, вне зависимости от вычислительной сложности процедур их получения, а также в любом текущем месте нахождения руководителя.

Одним из средств обеспечения эффективной поддержки проектанта и завода-строителя в части управления проектными работами является автоматизированная система (АС) "МЕРИДИАН. Поддержка проектных работ" — решение, обеспечивающее проектанта средствами планирования и управления ходом проектных работ по разработке проектной документации на различных стадиях проектирования, а также информационного обеспечения о ходе проектных работ завода-строителя и других участников процесса строительства судна.

АС "МЕРИДИАН. Поддержка проектных работ" предназначена для использования:

руководителями различных уровней (руководителем проектной организации, главным конструктором, менеджером отдельного проекта, руководителем направления (специализации), начальником отдела, руководителем группы) — как средство управления ходом проектных работ;
рядовыми исполнителями — как инструмент информационной поддержки и координации;
руководителями подразделений завода-строителя – как инструмент информационной поддержки процессов строительства судов.

Принимая в расчет сложившуюся у проектантов инфраструктуру с собственными стандартами на средства проектирования и автоматизации, отличающиеся от проектанта к проектанту, АС "МЕРИДИАН" не заменяет, а дополняет существующие средства автоматизации. Применением указанной системы достигаются следующие цели, находящиеся за рамками имеющихся средств автоматизации:

Обеспечение управляемости ходом проектных работ за счет предоставления сотрудникам всех уровней — от исполнителя до руководителя проекта — полной и актуальной информации с требуемой степенью детальности о текущем состоянии проектных документов и работ с ними для принятия эффективных управленческих решений;
Предупреждение срывов договорных сроков и прочих обязательств перед контрагентами при помощи средств планирования, контроля и прогнозирования сроков завершения работ;
Оптимизация загрузки сотрудников и более эффективное использование имеющихся ресурсов за счет планирования ресурсов и контроля фактических трудозатрат;
Облегчение взаимодействия и координации сотрудников в ходе выполнения проектных работ.

Средствами АС "МЕРИДИАН" организуется общее, совместно используемое, информационное пространство, в котором концентрируются актуальные данные о составе и характеристиках подлежащих разработке проектных документов, договорных отношениях, плановых сроках, контрагентах и взаимоотношениях с ними, об исполнителях, о работах и ходе их исполнения и пр. Указанные данные образуют адекватное, полное и актуальное модельное состояние хода процессов проектирования и служат основой для расчета показателей, необходимых для оценки степени успешности хода работ и формирования соответствующих управляющих воздействий.

Основой модельного состояния является перечень разделов и пакетов документов по проектам, подлежащих разработке. Начальный проектный перечень документов вводится вручную либо загружается из проекта-прототипа, а затем пополняется по мере необходимости, в том числе путем дублирования существующих документов.

Рис.2. Пример планового перечня пакетов документов проекта / "Петробалт", ПКБ ООО

По каждому документу проекта заполняются (индивидуально или группой) некоторые плановые показатели (по мере того, как они становятся известны):

состав пакета (перечень документов, составляющих пакет);
сведения о контрагенте-исполнителе (если есть) и заказчике, договорные отношения с заказчиком и контрагентом, платежные этапы заказчика и контрагента и пр.;
сведения о необходимости получения одобрения классификационного общества и других организаций;
сведения о направлении (специализации), подразделении-исполнителе, ответственном сотруднике-исполнителе, плановой трудоемкости и пр.;
данные по соотнесению документа с секциями, блоками, строительными районами, помещениями и пр.;
сведения о необходимости выпуска ПТД к документу (карт раскроя, шаблонов и пр.) и соответствующих плановых показателях;
набор служебных пометок (”Закладная секция”, ”К спуску” и т.д.);
указания на необходимость получения тех или иных документов предыдущих стадий проектирования, спецификаций на оборудование и пр.

Рис.3. Пример настройки некоторых плановых показателей документа / "Петробалт", ПКБ ООО

Затем, если требуется детальное планирование и учет работ отдельных исполнителей, заблаговременно отбираются документы с наступающим сроком сдачи и формируются работы для исполнителей с учетом сроков и загрузки (исполнителя, подразделения, проектанта в целом). Исполнители, видя перечень и параметры назначенных им работ, приступают к их выполнению.

Рис.4. Пример формирования исполнителю работы по документу / "Петробалт", ПКБ ООО

В ходе и по завершении выполнения работ исполнители вводя в систему данные о ходе работ, а также о выпущенных ревизиях документов, извещениях, оперативных решениях и пр. АС "МЕРИДИАН" обеспечивает централизованное ведение извещений разных видов и оперативных решений, обеспечивая при необходимости автоматическое формирование их номеров по соответствующим шаблонам.

По окончании разработки документ отправляется на поэтапное согласование с заводом-строителем и другими организациями, а также может быть помещен в заводской архив. Все пересылки документа, одобрения, возвраты с замечаниями и прочее фиксируются в АС "МЕРИДИАН". Аналогичным образом фиксируются поступления и отправки документов от/к исполнителям-контрагентам.

Рис.5. Пример данных по отправке и получению документов / "Петробалт", ПКБ ООО

Детальные данные по ходу работ, накопленные в АС "МЕРИДИАН", используются для формирования нескольких десятков отчетных форм. Эти отчетные формы предоставляют руководителю набор показателей с различной степенью детальности (вплоть до отдельного документа) о текущем состоянии в общем, о проблемных участках, надвигающихся нарушениях плана, причинах возникновения отклонений.

Рис.6. Пример сводки по проекту в разрезе специализаций / "Петробалт", ПКБ ООО

При необходимости, администраторы системы могут самостоятельно пополнить или изменить набор формируемых показателей с использованием диалогового экранного интерфейса. К примеру, штатными средствами АС "МЕРИДИАН" легко формируется показатель ”Перечень документов, которые были разработаны, согласованы, отправлены в архив завода вместе с ПТД, после чего от завода поступили замечания на эти документы, и эти замечания еще не отработаны, и поэтому ПТД, возможно, нужно будет переделать”.

Для минимизации начальных трудозатрат и финансовых рисков внедрение АС "МЕРИДИАН. Поддержка проектных работ" может осуществляться в последовательности и в конфигурациях, наиболее подходящих условиям конкретного проектанта или завода-строителя. Система не навязывает необходимости обязательного участия всех сотрудников и массового ручного ввода абсолютно всех данных, имеющих отношение к ходу проектных работ.

АС "МЕРИДИАН" будет помогать проектанту и заводу ровно в той части, в которой она располагает данными. К примеру:

отсутствие данных о договорных отношениях с контрагентами и платежных этапах по документам приведет лишь к невозможности анализировать выполнение работ в разрезе этапов, а также контролировать обоснованность выбора дат завершения для документов;
отсутствие данных об основных и смежных помещениях не позволит оценивать ход работ по отдельным помещениям, а также затруднит решение возможных проблем по помещениям;
отсутствие данных о принадлежности документов строительным блокам не даст возможности проверить возможности сдачи всей документации по отдельному блоку;
отсутствие данных о необходимых документах ПДСП будет препятствовать мониторингу своевременного получения документов ПДСП;
отсутствие данных о спецификациях на оборудование, необходимых для разработки документов проекта, не даст возможности выявить проблемы с получением указанных спецификаций до момента, когда это будет обнаружено исполнителем;
отсутствие детальных данных о работах отдельных исполнителей ограничит возможности детального планирования и контроля загрузки исполнителей и так далее.

На начальном этапе внедрения АС "МЕРИДИАН" может быть достаточным запуск базового функционала силами одного-двух сотрудников в объеме, обеспечивающем получение руководителями данных требуемого качества по ходу работ. В то же время, степень вовлеченности сотрудников в использование системы может в дальнейшем эскалироваться по мере достижения ранее поставленных целей и осознания новых потребностей.

В то время как все средства АС "МЕРИДИАН" штатным образом доступны в виде настольного приложения, в состав системы входит дополнительный модуль — "МЕРИДИАН. Ассистент руководителя". Эта подсистема предназначена для выполнения информационной поддержки руководителя проектной организации или подразделения завода-строителя с использованием мобильного устройства (планшета семейства iPad), подключенного к сети Интернет посредством WiFi либо мобильного соединения.

Подсистема “МЕРИДИАН. Ассистент руководителя” предоставляет руководителю возможность оперативного получения нужных сводных и детальных данных — от текущего состояния работ по тому или иному проекту до информации об отдельных документах — с целью своевременного принятия необходимых управленческих решений вне зависимости от текущего местонахождения пользователя подсистемы (офис, командировка, выездное совещание и пр.) в полном соответствии с принципом доступности.

Данная подсистема нацелена на предоставление помощи руководителю двумя способами:

В офисе либо вне офиса (в командировке, в пути) руководитель имеет возможность отслеживать ключевые параметры хода работ по интересующим проектам, заблаговременно обнаруживая возможные нарушения планов. Это позволяет руководителю своевременно и обосновано принимать соответствующие управленческие решения для исправления ситуации;
В ходе технических совещаний (как с контрагентами, так и с собственными сотрудниками) подсистема обеспечивает руководителю получение необходимой в данный момент детальной информации по отдельному документу, договору, этапу оплаты, контрагенту и прочую, буквально за пару касаний экрана.

Рис.7. Пример экранов “МЕРИДИАН. Ассистент руководителя” / "Петробалт", ПКБ ООО

Использование планшета семейства iPad обеспечивает подсистеме необходимые эксплуатационные характеристики. Малый вес и толщина планшета позволяют руководителю всегда иметь устройство под рукой, а срок работы без подзарядки обеспечивает его доступность там и тогда, когда это нужно руководителю.

Подсистема “МЕРИДИАН. Ассистент руководителя” имеет два режима работы:

”Сеть” — в этом режиме через подключение к Интернет пользователь видит самые актуальные данные, получаемые непосредственно из базы данных АС “МЕРИДИАН“. Данный режим наиболее подходит для использования в офисе при наличии WiFi, а также вне офиса при доступности WiFi либо при наличии мобильного Интернет.
“Автоном” — в этом режиме все запрашиваемые данные извлекаются из локальной копии данных, полученной ранее в режиме ”Сеть”. Локальная копия данных располагается непосредственно на планшете в его энергонезависимой памяти. При работе в этом режиме не требуется подключение к Интернету. Режим “Автоном” хорошо подходит для использования в таких ситуациях, когда:

- крайне важна бесперебойность функционирования вне зависимости от пропадания-отсутствия-качества связи с Интернет (к примеру, выездные технические совещания на территории контрагента, нахождение в поезде/самолете и пр.);
- допускается некоторая ”несвежесть” данных;
- есть возможность заблаговременно подготовиться (загрузить актуальную копию данных на планшет).

Нередко отдельные части проекта выполняются различными проектантами, что требует применения средств, автоматизирующих ведение совокупных данных по нагрузке масс для всего проекта. Дополнительный модуль АС "МЕРИДИАН" — "МЕРИДИАН. Учет нагрузки масс" заполняет этот пробел и позволяет команде проектанта организовать эффективный технологический процесс получения, ведения, обработки и анализа данных по нагрузке масс для документов выполняющихся проектов.

Рис.8. Графическое представление обрабатываемых данных по нагрузке масс / "Петробалт", ПКБ ООО

Применением АС "МЕРИДИАН. Учет нагрузки масс" достигаются следующие цели:

Обеспечение выпуска конструкторской документации по нагрузке масс в требуемом объеме и точно в срок;
Кардинальное снижение трудоемкости ведения нагрузки масс;
Существенное повышение качества проектных работ, связанных с нагрузкой масс, за счет наличия развитых средств предупреждения, выявления и устранения ошибок, допускаемых сотрудниками;
Постоянный контроль на соответствие текущих результатов по нагрузке масс и данных по весовой нагрузке, полученных на предыдущих стадиях проектирования;
Организация эффективного технологического процесса массовой обработки данных по нагрузке масс с разделением зон ответственности между сотрудниками;
Организация прозрачного информационного взаимодействия, как с заказчиками, так и с контрагентами-исполнителями.

Рис.9. Расчет водоизмещения порожнем / "Петробалт", ПКБ ООО

Учет нагрузки масс возможен как в целом по проекту, так и в разрезе отдельных секций, блоков и строительных районов. Система не навязывает жесткого порядка работы. Пользователи сами выбирают, в каком объеме и с какой степенью детальности вводятся данные в систему.

Поддержка ревизий и аннулирований документов позволяет легко поддерживать соответствие между документами, выпущенными либо измененными проектантом, и актуальными данными по нагрузке масс в системе.
Развитые средства контроля первичных данных по нагрузке масс предупреждают либо облегчают выявление значительного числа ошибочных данных на всех этапах обработки.

В ПКБ "Петробалт" за период использования АС "МЕРИДИАН", с 2015 года по настоящее время, накоплен большой положительный опыт работы с системой, а также с разработчиком программного обеспечения - ООО "ДАТА СИТИ". Внедрение системы в практической работе ПКБ происходило одновременно с осознанием и формулированием новых задач для разработчика, тестированием обновленных версий, освоением расширяющегося функционала системы, обучением пользователей, применением АС "МЕРИДИАН" в информационном обеспечении работы над текущими проектами судов.

Начало работы с системой было положено в процессе разработки в ПКБ рабочей документации для строительства ледокола проекта 22600, причем информация по выполненной к тому моменту работе загружалась в систему пакетным образом, далее дополнялась изменениями и дополнениями. С момента появления первых документов приемо-сдаточной и эксплуатационной документации они также загружались в АС "МЕРИДИАН" в текущем, рабочем порядке.

Первым проектом судна, информация о РКД, ПСД и ЭД которого в режиме реального времени создавалась, хранилась и использовалась полностью с начала проектирования, был проект ледового судна обеспечения IBSV01, две единицы которого были построены и сданы Выборгским судостроительным заводом заказчику в 2018 году.
Удобство использования, функциональность, информационная насыщенность позволили успешно использовать АС "МЕРИДИАН" в работе ПКБ "Петробалт" с 2017 года в работе над ПДСП, РКД, ПСД, ЭД проекта судна ярусного лова краба 03070, строящегося в настоящее время на ОАО "Ленинградский судостроительный завод "Пела" и дноуглубительного судна типа TSHD 2000, строящегося на Онежском судостроительно-судоремонтном заводе.

Активное использование системы в настоящее время ведется по всем проектам судов разрабатываемых в ПКБ "Петробалт", в том числе для рыбопромысловых судов - траулеров проекта ST-116XL, строящихся на Выборгском судостроительном заводе. При этом АС "МЕРИДИАН" для указанного проекта учитывает особенности РКД четырех заказов данного проекта, строящихся для разных заказчиков рыбопромысловых судов.

В работе ПКБ "Петробалт" АС "МЕРИДИАН" на практике позволило оптимизировать использование ресурсов бюро, способствовало улучшению планирования, организации собственных работ, координации работ контрагентов и, в конечном счете, во многом обеспечило более рациональное управление ходом проектных работ в их взаимной увязке в многозадачных проблемах работы проектной организации.

Практический опыт активного применения АС "МЕРИДИАН Поддержка проектных работ" в ПКБ "Петробалт", показал высокую эффективность в управлении процессами проектирования, что позволяет заявлять о соответствии системы поставленным целям. Система доказала свою эффективность по поддержке проектных работ в проектной организации и сейчас испытываются модули более широкого взаимодействия между проектантом и заводом-строителем (ПКБ "Петробалт" - ПАО "ВСЗ").

Основываясь на реальных потребностях проектанта и заводов-строителей, АС “МЕРИДИАН“ непрерывно развивается. Среди расширений, ожидаемых в следующих версиях системы, можно отметить:

Архив электронных документов, связанных с объектами системы;
Книга вопросов верфи проектанту;
Элементы анализа и нормирования трудоемкости тех или иных проектных работ на основе накопленного массива данных по выполненным работам, а также характеристик сложности (объема) объектов проектирования (по массе объекта, по длине трубопровода, по количеству спулов и пр.);
Создание ведомостей и перечней для ведения работ по комплектации и насыщению макроблоков, при использовании на заводе-строителе технологии интегрированного крупноблочного строительства;
Создание ведомостей и перечней для ведения работ под сдачу помещений и районов судна на конструктивность.

АС “МЕРИДИАН“, при необходимости, может быть интегрирована в любую систему управления предприятием, как на загрузку, так и на выгрузку любой информации, необходимой для управления процессами судостроения в целом и имеет хорошую перспективу широкого использования в судостроении.

Илья Щербаков,
генеральный директор ПКБ "Петробалт"
Александр Соловьев
генеральный директор Выборгского судостроительного завода