Информационные системы на отечественных судостроительных предприятиях. Часть 1

Судостроение традиционно считается консервативной отраслью, по сравнению с тем же автомобиле- или самолетостроением. Касается это и применения информационных технологий в проектировании, подготовке производства и непосредственно ведения строительства судов.

Зарубежные верфи применением различных информационных систем давно не удивишь, тогда как на подавляющем большинстве отечественных предприятий на всех стадиях используется «бумага» или в самом прогрессивном случае — отдельные электронные документы, таблицы и т. д. Хотя, разговоров о достоинствах единой системы управления производством ходит много.

Поэтому «Корабел» решил рассказать о ситуации на тех предприятиях, где подобные информационные системы уже используются и выяснить основные плюсы их применения.

Сегодня мы будем вести речь о двух разных подходах и двух разных системах: «TRONIX» на «Северной верфи» и «AVEVA» на Средне-Невском судостроительном заводе.

«Северная верфь»

Рассказывают Иванова Нина Ефимовна - ведущий инженер по производственной логистике,
Скольсков Сергей Анатольевич - заместитель главного технолога

Традиционно, еще с советских времен, на «Северной верфи» (до 1988 года завод имени А.А. Жданова) удалялось большое внимание использованию АСУ и средств вычислительной техники: в то время такого понятия как информационные технологии еще не существовало. Но, к сожалению, в 90-е годы, во время длительного простоя завода, вся налаженная система автоматизированного управления производством была разрушена, а существующий машинный парк морально устарел. И, когда в 1998 году началось восстановление работы по строительству кораблей, завод встал перед выбором: или снова заниматься запуском старой системы, или, при минимальных вложениях, перейти на новую платформу обработки данных. Тем более что технические возможности в области информационных технологий за это время шагнули далеко вперед.

Определив для себя общие принципы и стратегию организации работы предприятия по строительству кораблей (судов):

Работа в едином информационном пространстве
На основе единого электронного описания каждого строящегося заказа на всех этапах: подготовки производства, производства и приемки готовой продукции.

И, проведя анализ существующих на тот момент на рынке специализированных программных средств, пришли к выводу, что не существует ничего, удовлетворяющего принятым критериям, да еще специализированного под особенности Российского судостроения и документооборота (ЕСКД). Было принято решение о разработке собственной информационной системы (ИС). Базовым фундаментом вновь разрабатываемой системы была принята система «Троникс» (САПР «Невского» ПКБ), на тот момент являющаяся лучшей в российском судостроении системой управления проектными данными и имеющая потенциал к расширению до уровня системы управления непосредственно производством.

На заводе, изначально, с разработкой новых программных модулей управления в соответствии с производственным циклом предприятия, параллельно решалась задача разработки новой методологии построения производственно технологических моделей работ и управления на их основе производством - от начала резки металла до «подъема флага».

Была принята общая концепция разработки:

Конструкторская подготовка производства – это разработка информационного описания изделия как единой информационной модели судна на базе рабоче-конструкторской документации (РКД), получаемой от проектанта.
Технологическая подготовка производства – это полное описание производственно технологической модели процесса строительства судна на базе типизированных процессов.
Управление производством – это построение всей производственной логистики на базе информации, готовящейся в инженерных службах подготовки производства.
Обеспечение достоверности и актуальности информации для всех участников производственного цикла за счет единой базы данных.

Для обеспечения загрузки в базу данных ИС, получаемой от проектантов в электронной форме информации о проектах был разработан протокол обмена данными между заводом и поставщиком РКД (проектантом), описывающий форматы данных и структуру транспортных массивов. Это позволило значительно сократить сроки подготовки производства и вести всю подготовку производства на безбумажной основе.

Изначально заложенные в систему типовые технологические решения и постоянно пополняющаяся база знаний системы позволили снизить квалификационные требования к исполнителям и их количеству.

С 2001 года каждый корабль (судно), строящийся на заводе имеет информационную производственно-технологическую модель, построенную на базе данных, переданных проектантами в составе РКД проектов и описания работ по строительству, выпущенное технологической службой завода.

Сегодня созданная на верфи информационная система обеспечивает исполнение всех задач управления производством от инженерной подготовки до планирования, снабжения, складского учета и управления производственными участками на безбумажной основе в единой базе данных, то есть функциональность соответствует уровню мировых систем класса MRP II. По мнению специалистов завода, в настоящий момент ИС «Троникс» является единственной ИС на российских верфях комплексно решающей всю совокупность задач верфи, включая и гарантийное и постгарантийное обслуживание кораблей и судов.

Определенный скептицизм вызывает то, что, даже имея полную информацию о корабле, завод не может передать ее эксплуатационщикам, хотя наработки верфи по использованию ее в процессе ремонтных работ уже есть. И даже с приходом ОСК, подобные связи и обмен данными с заводами, в единой системе управления производством, внутри корпорации организованы не были. Идеологически предприятия ОСК должны работать в едином информационном пространстве, где существуют единые справочники, номенклатуры изделий, таблицы профессий, типовые работы и т. д.

Создание единого информационного пространства позволило бы ОСК видеть и контролировать работу предприятий отрасли в режиме реального времени и своевременно принимать необходимые управленческие решения.

Централизованное хранение информации обо всех проектах, включающей в себя информационную модель РКД (структура изделия), 3D модель и производственно-технологическую модель строительства каждого конкретного корабля (судна) позволило бы:

На производственном этапе:

В режиме реального времени определять общую отраслевую потребность ТМЦ (оперативную и перспективную) и производить общие оптимизированные закупки по линии госзаказа.
Создать региональные центры по производству изделий МСЧ (убыточные на верфях), рентабельность которых обеспечится за счет массового серийного производства.
Создать и впоследствии управлять региональными центрами мобильных подрядчиков для обеспечения закрытия вопросов сверх нормативной загрузки по различным производствам верфей.
С минимальными затратами запускать отработанные по РКД и технологической подготовке в серию заказы на других верфях

На эксплуатационном этапе:

Оптимизировать работу всех участников поддержания жизненного цикла изделия и минимизировать эксплуатационные затраты.

В заключение стоит сказать, что в 2005 году с завода ушла большая часть специалистов, участвовавших в разработке и внедрении ИС, работа по развитию и внедрению заводской ИС была приостановлена. На данный момент завод работает в ИС в объеме основных разработок выполненных до 2005 года, дополнительно настраивая существующие процедуры. Но даже в этом состоянии ИС получает хорошую оценку специалистов других верфей, часто посещающих "Северную верфь" по обмену опытом, либо по деловым вопросам. Даже то, что сейчас реализовано и работает в ИС, вызывает у них желание получить на своих предприятиях что-либо решенное по принципам, заложенным в заводскую ИС.

Средне-Невский судостроительный завод

Рассказывает Виталий Егоров - начальник Управления ИТ

Период с начала 90х годов и по середину 2000-х был для завода одним из самых трудных за всю многолетнюю его историю. Отсутствие заказов наложило серьезный отпечаток на когда-то слаженный и высокопрофессиональный коллектив судостроителей, многих вынудило искать другую работу на стороне. Недостаток средств на поддержку и модернизацию предприятия привел к серьезному износу основных фондов и безнадежному устареванию используемых технологий когда-то передового предприятия СССР.

С 2007 года у предприятия сменилось руководство, появились экспортные заказы, что задало новый вектор в развитии предприятия, уже в рамках Объединенной судостроительной корпорации. Одним из основных направлений развития было внедрение в производственную деятельность современных информационных технологий.

Предпосылки проекта

По состоянию на 2008 год, предприятие представляло собой образец “лоскутной автоматизации”. На 30 имеющихся рабочих местах, было установлено разрозненное локальное программное обеспечение (Карат, 1С), позволяющее решить лишь отдельные небольшие задачи, без возможности организации полноценного обмена информацией между подразделениями завода. В рамках модернизации предприятия, руководством предприятия было принято решение о необходимости построения единого информационного пространства судостроительного предприятия, включающего в себя CAD/CAM/CAE приложения для проектно-конструкторских работ и ERP-систему в качестве основной КИС для автоматизации функций управления, анализа, учёта и контроллинга.

За 2008 год была проведена предварительная подготовка инфраструктуры – проложены кабели ВОЛС между ключевыми зданиями предприятия, ЛВС внутри зданий, оснащены рабочие места пользователей ключевых подразделений. С 2009 года начался сам проект внедрения.

Проект автоматизации

Проводимая модернизация предприятия, ориентированность на потребности имеющегося и будущего заказчиков изначально сформировали цели проекта внедрения КИС:

Возможность автоматизированной обработки электронных массивов информации от проектанта;
Управление проектом и планированием ресурсов на всех стадиях постройки заказа;
Автоматизации процессов конструкторской и технологической подготовки производства, материально-технического снабжения и планирования и учёта производства предприятия;
Решение задач бухгалтерского и управленческого учёта;
Преимущественный перевод предприятия на электронный документооборот.

В качестве основной платформы КИС была выбрана ERP “Global”, что было обусловлено следующими факторами:

Развитым функционалом, включающим в себя помимо стандартных, для ERP, приложений – встроенный внутренний документооборот и систему управления проектами, средства визуализации, поддержку использования штрихкодов, OLAP;
Готовность разработки под требования заказчика модуля автоматизации технологической подготовки производства (АСТПП);
Современной платформой, наличием версии на БД Oracle, встроенных развитых средств разработки и аналитики;

Доступность и открытость разработчика из Санкт-Петербурга, опыт его работы с Выборгским судостроительным заводом.

Зная о проблемах с кодированием материалов и ведением справочника ТМЦ (одного из основных справочников любой ERP-системы), понимая необходимость автоматизированной обработки транспортных массивов ведомостей и спецификаций, поступающих от проектанта, в первые месяцы внедрения был настроен обмен информацией с отраслевым номенклатурным справочником ITSI, содержащим в себе 30 млн позиций отраслевой номенклатуры материалов.

Такая интеграция позволила проводить автоматизировать пополнение справочника новыми позициями в момент обработки ведомостей и спецификаций, правильно кодируя новые позиции и перенося их точные реквизиты (марку, ГОСТ, ТУ, сортамент и т.п.), что позволило избежать ошибок и дублирования одних и тех же позиций.

/ СНСЗ

Рис. 1 Интеграция справочника ТМЦ и Отраслевого Классификатора Материалов “ИТСИ” – путь к корректному управлению позициями материалов и оборудования.

Структура сегодняшней КИС и результаты внедрения

/ СНСЗ

В настоящее время в КИС осуществляется:

Автоматизированная система технологической подготовки производства (импорт, обработка и ведение документации проектанта, взаимосвязь с САПР завода (СAD AVEVA), электронное согласование и выпуск ПУЕ, формирование карт резки, механизмы сравнения и контроля норм, проведение автоматизированных замен материала через электронное согласование извещений, формирование в системе актов о браке);

/ СНСЗ

Материально-техническое снабжение и складской учёт (полный цикл от планирования обеспечения потребности по предварительным и производственным ведомостям до предварительного заказа, оплаты и списания в производство, штрихкодирование поступающих на предприятие ТМЦ);

/ СНСЗ

Управление производством (автоматизирован процесс резки металла – от получения документации и программ до учёта факта резки и получаемых деловых отходов, автоматизирован процесс фактического учёта выполненных цехами работ, сдачей их ОТК, с последующим формированием в КИС итоговых сдельных зарплатных ведомостей по бригадам);

/ СНСЗ

Кадровый учёт и расчёт заработной платы (полный функционал, в том числе автоматизирован расчёт ЗП ОПР по закрытым ПУЕ на основе сдельных ведомостей);
Бухгалтерский и налоговый учёт, учёт основных средств;
Учёт и управление ручным инструментом, инвентарем, спецодеждой;
Управление договорами (регистрация и ведение в КИС договоров, дополнительных соглашений, спецификаций, электронных версий и всей требуемой аналитики);

/ СНСЗ

Управление денежными средствами (внутреннее электронное согласование документов на оплату с использованием ЭЦП, формирование платежного календаря, полнофункциональная взаимосвязь с клиент-банком, контроль сумм в разрезе договора и статьи бюджета);
Бюджетирование (электронное согласование заявок, формирование БДР и БДДС, контроль расходов на основе развитой бюджетной аналитик, полная интеграция бюджетного процесса в платежные и закупочно-складские документы).
Средствами модуля КИС с 2011 года, ежегодно, проводится компания по формированию и согласованию заявок подразделений в годовой бюджет предприятия, что позволило сократить сроки формирования бюджета в несколько раз по сравнению с предыдущими годами и обеспечить оперативное планирование и управление финансами;

/ СНСЗ

Электронный документооборот (электронная регистрация и рассылка организационно-распорядительных документов, входящих писем, формирование и согласование исходящих писем, возможности постановки задач сотрудникам, контроля их исполнения);

/ СНСЗ

Сейчас идёт подготовка к запуску электронного прохождения согласования договоров между службами предприятия с использованием ЭЦП.

При автоматизации многих бизнес-процессов, выявлялась необходимость внедрения вспомогательных технологий, обеспечивающих упрощение процессов, либо соблюдения их легитимности при использовании программных средств. Так, при запуске электронного документооборота, выявилась потребность в современных сертифицированных средствах верификации электронной подписи, в результате чего в 2011 году на предприятии был развернут собственный Удостоверяющий Центр ЭЦП на базе сертифицированных ФСТЭК программных средств CryptoPro. Это позволило обеспечить руководителей подразделений личными ЭЦП и увеличить доверие сотрудников при примении программных средств при переходе безбумажный документооборот.

Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства с помощью CAD/CAM/CAE систем

Современное судостроение, как и другие направления в промышленности, не может обходиться без использования средств автоматизации в проектировании и дальнейшем выпуске РКД. В связи с этим, параллельно с проектом внедрения ERP-системы, шло обучение персонала и освоение CAD/CAM/CAE систем.

Цель внедрения данных продуктов были:

Сокращение сроков подготовки производства
Предварительное насыщение сборочных единиц
Повышение точности изготовления корпуса и систем
Расчёт, симуляция и анализ планируемых технологических процессов
Выбор ПО и текущее использование

Для реализации поставленных задач выбран пакет программных продуктов, обеспечивающих решение задач по подготовке производства комплектных судов из металлических и композитных материалов (CAD/CAM):

AVEVE Marine (3D-моделирование судов)
ProEnginer
FiberSIM

Производственная составляющая концепции (CAM) обеспечивается подготовкой программ для станков с ЧПУ, а именно:

Программ для резки листового проката (AVEVA Marine)
Программ для резки стеклоткани (FiberSIM)
Программ для проецирования контуров слоев при укладке ПКМ

Для реализации задач по инженерному анализу (CAE) находящихся в производстве конструкций выбран пакет программ, имеющий интерфейс с вышеуказанным CAD/CAM пакетом:

MSC Nastran (анализ конструкций судов на основе прочностных расчетов)
Polyworx (симулирование и анализ процесса инфузии ПКМ)

Структура взаимодействия CAD/CAM/CAE систем

В качестве инструмента управления жизненным циклом объекта, визуализации и оперативной доступности проектной информации для участников работы над проектом был запущен портал AVEVA NET.

Использование AVEVA NET:

Эффективный прием всех типов данных, включая отсканированные ранее документы и установление перекрестных ссылок
Управление данными и документами учитывает производимые изменения, обеспечивая наличие надежной и всегда актуальной информации
Совместимость с приложениями для моделирования и строительства
Интеграция с линейками решений AVEVA Marine
Вся информация, генерируемая в AVEVA NET, является полностью совместимой со стандартом ISO15926

На текущий момент локальной сетью с использованием оптики охвачены все административные, складские и производственные здания предприятия. К сети подключено 350 автоматизированных рабочих мест, работающих в КИС предприятия.

По многим производственным процессам достигнута достаточно высокая степень автоматизации типовых функций и операций. Приведу лишь один пример, показывающий тесное переплетение бизнес-процессов предприятия, на примере процесса обеспечения материалами, приобретаемыми на основной заказ (все нижеописанные действия производятся в КИС):

Работа с основным заказом в КИС начинается с того, что ответственный от ТУ заводит в КИС новый проект, по которому будет осуществляться подготовка производства, назначая главного конструктора заказа и главного технолога заказа (данным лицам КИС автоматически будет направлять на электронное согласование соответствующие документы подготовки производства).
Потом на данный проект, сотрудник ПЭО заводит в КИС заказ, назначая лиц (руководителей проекта), ответственных за формирование и расходование средств по бюджету заказа (данным лицам КИС автоматически будет направлять на электронное согласование финансовые документы по данному заказу – заявки в бюджет, извещения о корректировке, документы на оплату и т.п.).
Далее на данный заказ в КИС формируется бюджет, на основе подаваемых заявок на материалы и оборудование (создаваемых в ТУ и проходящих расценку в ОМТС и ОВК посредством электронного документооборота). Поданные заявки проходят согласование и утверждаются в ПЭО.
На основе заказа, заявки в бюджет, в КИС формируется и регистрируется договор на поставку ТМЦ, при этом осуществляется контроль соблюдения бюджетных лимитов по договору, как в количественном, так и в денежном выражении. Далее, производя закупку, сотрудник ОМТС(ОВК) формирует в КИС документ по ожидаемой поставке, в котором выбирает заказ, ТМЦ, кол-во, дату ожидаемой поставки– данная информация становится видимой в отчёте, показывающем обеспеченность строительства заказа наличием ТМЦ из расчёта наличия на складах предприятия и в пути.
На основе данного документа, по нажатию одной кнопки, автоматически строится счёт на оплату, при этом аналитику заказ и статья затрат КИС заполняет автоматически при выборе договора по которому оформляется данный счёт. К счёту в КИС прикладывается сканированный счёт в эл. виде по которому в РФО производится контроль на правильность платежных реквизитов контрагента.
На основе счёта, по нажатию одной кнопки, автоматически строится документ на оплату, который автоматически дополняется реквизитами договор, статья БДР, статья БДДС, после выбора пользователем утвержденной заявки в бюджет по данной позиции. Электронный документ в КИС проходит этапы согласования с центрами ответственности за бюджет заказа и (см. п.2), на которых ответственные участники согласования посредством ЭЦП подписывают документ в оплату. Пройдя стадии голосования в КИС электронный документ попадает в РФО на утверждение и оплату.
На основе перечня утвержденных к оплате документов формируется реестр платежей, в котором финансовым директором утверждаются документы, подлежащие к оплате в настоящий момент. На основе информации реестра, в КИС, сотрудниками РФО автоматически формируют платёжные поручения, экспортируют их в клиент-банк и производят оплату. Подтверждением оплаты являются полученные из банка платёжные поручения, которые также импортируются в КИС, служа основание для подтверждения прохождения оплаты по счёту. Данная информация доступна сотрудникам ОМТС (ОВК) и позволяет оперативно отслеживать оплаты и получать ТМЦ.
Получив информацию из КИС об оплате, сотрудник ОМТС (ОВК), автоматически, от счёта в КИС, формирует доверенность на получения ТМЦ по счёту, которая посредством электронного документооборота попадает Главному бухгалтеру, и далее перенаправляется к исполнителю из числа сотрудников Бухгалтерии. Доверенность распечатывается и подписывается у Главного бухгалтера. При этом КИС автоматически посылает инициатору сообщение о её готовности к получению в бухгалтерии.
Получив ТМЦ, сотрудник ОМТС (ОВК), на основе документа на оплату автоматически формирует в КИС приходную накладную, потом от неё приходно-складской ордер, вписывая на какой склад приходуется данное ТМЦ. Ордер становится видимым сотруднику центрального склада.
В случае, если данное ТМЦ требует проведения входного контроля (установлен соответствующий признак поступления на основной заказ) – информация и поступлении ТМЦ на предприятие поступает в ОТК для проведения процедуры входного контроля. После его проведения и установки инженером ОТК разрешительного признака в КИС, ТМЦ может быть оприходовано на склад предприятия.
После фактического поступления ТМЦ на склад, сотрудник склада подтверждает выполнение приходно-складского ордера, переводя его в соответствующее состояние, тем самым документ становится видимым и подлежит проведению в Бухгалтерии после поступления. При необходимости, на полученное ТМЦ распечатывается из КИС и клеится бирка штрих-кода.
Приобретенный ТМЦ оперативно отражается в наличии склада в разрезе заказа и в отчете по обеспечению строительства заказа ТМЦ. Данное ТМЦ может быть использовано только на данный заказ (перемещение между заказами возможно, но посредством оформления, согласования и выполнения документа перемещения в КИС).
Сотрудник бухгалтерии, в КИС ежемесячно осуществляют проводки, тем самым формируя информацию по прямым затратам на заказ и размеру возврата НДС.
Информация по прямым затратам на заказ оперативно отражается в бюджете заказа в КИС, давая информацию о финансовом состоянии хода строительства судна.

Таким образом, только один(!), приведенный в качестве примера, автоматизированный в КИС бизнес-процесс обеспечивается синхронной, связанной работой модулей КИС:

АСТПП (заведение проекта и его характеристик, базовая информация по планируемым закупкам)
Бюджетирование (заведение заказа и его характеристик, учётных заказов, проведение заявочной бюджетной кампании, формирование и управление бюджетом заказа)
Управление договорами (создание, согласование и регистрация договора на поставку)
Управление закупками и складами (формирование прогноза и проведение процедуры закупки и поступления, проведение процедуры входного контроля)
Управление финансами (оформление и согласование платежных документов, формирование, осуществление и подтверждение платежа)
Управление электронным документооборотом (формирование, согласование и получение доверенности на получение ТМЦ)
Бухгалтерия (обработка приходно-складских документов, осуществление проводок, расчёт налогов).

Дальнейшие планы

В дальнейших плана внедрение системы управления ресурсами судостроительного предприятия – AVEVA ERM и интеграция данного решения в общую структуру КИС предприятия. С помощью данной системы, используемой на многих зарубежных судостроительных верфях, планируется внедрить западные методики управления проектами строительства заказов при использовании тесной интеграции с CAD AVEVA Marine и порталом AVEVA.NET, на базе которого планируется выстроить автоматизированное взаимодействие с проектантами.
Немаловажной частью данного проекта является организация на предприятии централизованного планирования деятельности, охватывающей не только основной производственный, но и вспомогательные процессы, связанные с модернизацией инфраструктуры и внедрением новых технологий.

Параллельно с проектом, силами внешних консультантов, при поддержке ключевых сотрудников предприятия, проводится консалтинг существующих бизнес-процессов предприятия, их оптимизация, описание и формирование ни их основе автоматизированной системы управления документацией СМК.

Такое решение позволит тесно связать СМК с используемыми на предприятии системами автоматизации, выработать систему ключевых целей и показателей для сотрудников, автоматизировать сбор данных, их анализ и обработку, что должно повлиять на повышение производительности труда и эффективности работы каждого сотрудника верфи.

П.С. Информационные системы — это инструмент, с помощью которого управлять работой предприятия становится существенно проще. И корабелы это понимают. Однако в описании достоинств ИС двух предприятий мы так и не увидели преимущества их применения в цифрах: в нормочасах, штате сотрудников, килограммах, тоннах, рублях и т. д. Процесс проникновения информационных технологий в отечественном судостроении идет, только либо цели его не совсем четкие, либо задача стоит расплывчатая.

Беседовал Владислав Букин