Имея компетенции в применении и развитии цифровых технологий, я часто получаю запрос: как организовать современное конструкторское бюро (КБ)? Что для этого нужно? Какие программы? Какое оборудование? С чего бы начал я сам?
Ответ одновременно и прост, и сложен. Как бы вы ни организовывали КБ, вы неизбежно упрётесь в главную проблему — кадры. И проблема даже не в том, что их сложно найти на рынке, а в том, как заставить их работать, как единая система.
Профессия инженера — творческая, но большую часть работы составляют рутинные операции. Как человек может творить, если он перегружен рутиной? Он должен быть частью системы, причём такой, которая умеет гибко перестраиваться под современные технологические вызовы.
Не зря говорят: «Рыба тухнет с головы». Один из ключевых аспектов любого предприятия — менеджмент. Руководство должно понимать влияние технологических процессов на производство. Продукт любого КБ — это информация для реализации объектов промышленно-хозяйственного назначения. От того, как вы генерируете эту информацию, как передаёте её в производство и сколько времени на это тратите, зависят ключевые показатели развития. Именно понимание технологий позволяет творческому инженеру сократить время на рутину и высвободить его для поиска оптимальных проектных решений.
Сегодня уже возможно создавать сложные инженерные объекты во Владивостоке и одновременно строить их в Калининграде, Мурманске или Севастополе. Я подчёркиваю именно, сквозную интеграцию с производственной базой, минимизируя участие заводских служб и обеспечивая возможность распределённого строительства на разных верфях с привлечением измерительных систем. Вопрос в том, как это организовать и насколько готовы технологическая и производственная базы?
Вернёмся к созданию КБ. Можно ли разделить этот процесс на чёткие этапы? Да, можно! Что потребуется? В первую очередь — изменить мышление руководства и сотрудников. Оценить законодательную базу для создания новых цифровых бизнес-процессов. Описать бизнес-процессы каждого отдела и модель их взаимодействия.
Жизнь подаёт нам знаки. В моей деятельности возникали вопросы оценки предприятия с точки зрения зрелости и текущих компетенций. Однажды я нашёл диссертацию талантливой коллеги, где все части бизнес-процесса цифровой трансформации предприятия были разгруппированы по этапам с использованием балльной оценки. Эта работа очень помогла мне в планировании цифровой трансформации на одном из предприятий.
В работе КБ время — это показатель вашей эффективности. Современные К Б в России несут колоссальные издержки, что делает их низкорентабельными. Проблема не в самих КБ, а в отраслевом судостроительном направлении.
Чтобы создать новое современное КБ, необходимо описать причины низкой эффективности выпуска конструкторской документации. Под низкой эффективностью я понимаю длительность разработки, длительность обмена информацией, низкую вовлечённость заказчиков, слабую организационную составляющую взаимодействия КБ-завод и компьютерную неграмотность руководящего состава. Рассмотрим эти пункты подробнее:
1. Длительность разработки. На неё влияет то, что хочет заказчик, что в итоге купит завод, а также способность конструктора быстро адаптироваться к изменениям. Ключевой фактор — умение использовать современные инструменты. Это позволяет нивелировать предыдущие проблемы. Самый показательный пример — изделия машиностроительной части (МСЧ). Если делать их в 2D-пакете (а многие так и работают), это технология прошлого века. Ускорить процесс можно только за счёт автоматизации выпуска спецификации, если конструктор умеет пользоваться инструментами «Блока» в AutoCAD или NanoCAD. Но если использовать 3D-проектирование (КОМПАС-3D, T-Flex CAD, FreeCAD), процесс создания и изменения изделия сокращается многократно. Здесь на первый план выходит квалификация инженеров и руководства. Если у конструктора нет мотивации к развитию (а так часто бывает), её должен создать руководитель. Но он может это сделать, только если сам понимает технологию.
Технологические процессы сборки судов на заводах в массе своей нарушаются. Это последовательность сборки, низкая эффективность изготовления. Это уже доказанная миром проблематика и ее решение экспериментальными работами на различных предприятиях и в моей практике тоже. На Российских, причем крупных предприятиях. выдают за ноу хау переход на блочную сборку судов [ 1 ], [ 2 ]. Серьезно, только сейчас?! И это года уже в мире роботы собирают суда!
К примеру в Сервер РКД есть инструмент «Технологическая модель сборки» - данный инструмент позволят создать виртуальный процесс сборки блока, секций судна с учетом фундаментов, насыщений крупных систем и устройств. Почему не использовать? Причем это доступный инструмент.
2. Длительность обмена информацией. В данной проблеме ключевой момент можно описать так: «Одни уже могут и дают, другие не могут и не хотят принимать». Так же в данном вопросе большее значение имеет насколько заказчик, а именно завод готов отступить от приверженности к ГОСТ, на сколько завод как заказчик готов перестроится на получение информации не в бумажном виде, а в цифровом! Сегодняшние стандарты уже позволяют переходить на цифровые методы взаимодействия. (ГОСТ Р 2.052— 2024, ГОСТ Р 57700.37— 2021, ГОСТ Р 2.053-2023). И в данном вопросе отдел нармоконтроля верифицирует не кружочки, запятые, а насыщенность информации, правильность ее заполнения в САПР, наличие слоев и атрибутов в файле графического чертежа. Заводы за частую требуют от КБ дать как можно быстрее документацию, как правило по контракту это *.pdf, *.doc(docx), *.dwg(dxf) файлы. Во первых, в большинстве случаев это передается через почтовые серверы, а если используется система учета, то чем она отличается от почтового сервера. В итоги заводские службы все равно в ручном режиме обрабатывают информацию, а это значительное время. Да есть прогресс использование транспортных массивов, еще с прошлого века (и это уже прогресс). Но дальше что? Ручная обработка. На сегодня уже возможно отказаться от передачи файлов, как минимум по спецификациям. Все данные для закупки и изготовления возможно получать из 3D моделей. Включая технологическую информацию: раскрой и резка листовых деталей, гибка труб, кабельные журналы, управляющие программы для обработки деталей МСЧ. Опять же вопрос организации и понимания технологий, оценка эффективности, маркетинговые и финансовые расчеты предприятия влияния технологий на бизнес-процессы.
3. Низкая вовлечённость заказчика. Заказчик часто лишь просматривает 2D-чертежи. Прогресс — если он запрашивает модель в формате *eBrowser*. Есть КБ, которые внедрили приёмку-сдачу проектных решений с помощью VR-технологий, получив положительный производственный эффект.
Если заказчик детально сформулирует требования с учётом эксплуатации, это минимизирует исправления. С Заказчиком нужно работать, вовлекать в проектирование. Он должен быть заинтересован в том, чтобы заводы покупали именно то, что заложено в проекте, а не то, что купят по процедуре закупки.
4. Низкая организационная составляющая при взаимодействии КБ-завод. М1. Как сказал выше, мы стоим на таком технологическом развитии, что имеем возможность создавать объекты на одном географическом конце нашей страны, а производство организовать на другом. Центром судостроения в России считается Санкт-Петербург. А заводы распложены по всей территории нашей страны. Как передается информация от рабочего места инженера до станка? В большей степени проходит огромный рутинный процесс:
a. получение документации в формате *.pdf, транспортного массива. В лучшем случае *.xls или xml. Через почтовые серверы. В лучшем случае через файл обменники.
b. Далее начинается ручная работа подсчета материала используя Excel составление нарядов, разбор и изучение чертежей на предмет порядка создания технологической подготовки производства, переоформление спецификация для понимания цехами. Иногда заводы за проектантом для производства переделывают и чертежи, что бы цеха поняли, что делать, хотя в большинстве случаев это не требуется. В моей практике доходило до того, что меняли обозначение позиций с квадратиков на кружочки – «цеху не понятно».
c. станки с ЧПУ есть не на каждом предприятии, особенно трубогибы. Для изготовления деталей МСЧ вместо использования современного станка с ЧПУ который вытачивает деталь по программе, используются фрезерные и сверлильные станки прошлого века, на которых рабочий вытачивает детали по 2D чертежам. Ситуация меняется, но очень медленно. Есть частные компании. которые максимально автоматизировались, но их не много.
d. Что бы изготовить трубную систему, до сих по используют проволочные шаблоны снятые с места. Шаги: взять проволоку, пойти снять шаблон, принести проволоку, выписать материал, изготовить трубу по шаблону, принести ее примерить, а там уже что-то стоит другое. Разобраться с причинами, сделать новый шаблон, новый материал, наконец смонтировать трубу.
Возможно, я описал процесс, где то грубо, где то не точно, но однозначно процесс затянут рутинными операциями за частую не нужными операциями.
5. Компьютерная неграмотность руководства. Это про понимание бизнес-процессов. Если мы говорим о КБ и выпуске продукции, а это документация, цифровой двойник судна, то тут кроется краеугольный камень.
Из своего опыта.
Для описания возьму три отдела небольшого конструкторского бюро: электромеханический отдел, отдел систем и механизмов, отдел достройки. Компания работает в современных инструментах САПР, частично внедрена информационная система для автоматизации выпуска спецификаций.
Подход в работе электромеханического отдела - на уровне начальников отдела. Это от фундаментального управления базами данных в САПР и в информационной системе, до автоматизации выпуска схем и их интеграция с САПР и информационной системой. Т.е. руководство понимает, чтобы сокращать время выпуска документации, минимизировать ошибки, понимает последствия снижения трудоемкости на уровне корректировок и возможность взаимозаменяемость сотрудников, понимает необходимость выполнения основной работы по насыщению и управлению базами данных, выработать единые правила, все контролируется на уровне руководства отдела.
Подход в работе отдела систем и механизмов. Полное отсутствие понимания работы с САПР, нет понимания для чего нужна 3Dмодель. Полагается только на ведущих специалистов разбирающихся в данном вопросе. Про «интеграции», «информационные системы» их значение даже не желают разбираться. Как и что может оптимизировать работу начинает разбираться, только если возникает конфликтная ситуация с заказчиком.
Подход в работе отдела достройки. Проектные работы в САПР выполняются толь потому, что необходимо отобразить в 3D модели конструкции своего заведования для других отделов, а что это ведет к увеличенной трудоемкости, даже не оценивается. Все в итоге делается в 2D варианте. Актуальность 3Dмодели нулевая.
Переходим к главным менеджерам. Они руководствуются простой логикой. Есть контракт, в контракте прописано чертеже и даже если будет прописана 3Dмодель, то всё равно чертежи. 3Dмодель потом о ее насыщенности актуальности и говорить сложно. «3D модель есть! Флаг поднят!»
На стороне заводов ситуация еще запутаннее. Требуют 3Dмодель, а для чего, что вы хотите с ней делать? Есть продвинутые заводы, которые получают карты раскроя, управляющие программы, но их не так много.
Как вывод, руководящее звено, не понимая возможностей компьютерных систем, не понимает как ими управлять, а значить и что спрашивать с подчиненных. Уровень ответственности за проектирование в САПР снижается, на выходе 2D документ. И как можно вести разговоры о согласовании 3D модели с регистром или заказчиком?
Вернемся к началу статьи, где сказано, что проблема в кадрах. И все пять причин описанные выше, низкой эффективности, полностью относятся к человеческому фактору.
Есть ли решения данной проблемы? Конечно есть! Надо изменить один фундаментальный подход. Приходя на рабочее место мы не должны быть частью процесса, необходимо быть нацеленным на результат, сидя в баре необходимо наслаждать процессом вместо достижения цели получить удовольствие. У нас работа это процесс, а отдых - это цель. Должно быть наоборот.
Начните от обратного. Есть контракт на проект, для его выполнения надо! Разложите те ресурсы, которые у вас есть: человеческие, программные, информационные, материальные. Опишите работу каждого сотрудника, что, как и с помощью чего он может выполнять работу. Опишите процесс взаимодействия внутри компании. Определите способы аккумуляции проектной документации, информации. Определите правила передачи информации на завод. Сформируйте правила взаимодействия между заводом, заказчиком. И НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ДЛЯ ЭТОГО EXCEL.
Постоянно анализируйте на каких этапах возможно снижать трудоемкость. Какие инструменты можно применять, внедрять для нивелирования внешних факторов, влияющих на трудоемкость. Внедрите финансовую аналитику влияния автоматизации на бизнес-процессы.
Планирование, порождает действие. Действие приводит к достижению результата.
С уважением Генеральный директор Глухов Алексей Викторович.
1. "Северная верфь" ОСК перейдёт на блочно-модульную сборку после завершения модернизации (2025 год)
2. Севмаш внедряет блочно-модульную технологию строительства АПЛ (2020 год)
Ответ одновременно и прост, и сложен. Как бы вы ни организовывали КБ, вы неизбежно упрётесь в главную проблему — кадры. И проблема даже не в том, что их сложно найти на рынке, а в том, как заставить их работать, как единая система.
Профессия инженера — творческая, но большую часть работы составляют рутинные операции. Как человек может творить, если он перегружен рутиной? Он должен быть частью системы, причём такой, которая умеет гибко перестраиваться под современные технологические вызовы.
Не зря говорят: «Рыба тухнет с головы». Один из ключевых аспектов любого предприятия — менеджмент. Руководство должно понимать влияние технологических процессов на производство. Продукт любого КБ — это информация для реализации объектов промышленно-хозяйственного назначения. От того, как вы генерируете эту информацию, как передаёте её в производство и сколько времени на это тратите, зависят ключевые показатели развития. Именно понимание технологий позволяет творческому инженеру сократить время на рутину и высвободить его для поиска оптимальных проектных решений.
Сегодня уже возможно создавать сложные инженерные объекты во Владивостоке и одновременно строить их в Калининграде, Мурманске или Севастополе. Я подчёркиваю именно, сквозную интеграцию с производственной базой, минимизируя участие заводских служб и обеспечивая возможность распределённого строительства на разных верфях с привлечением измерительных систем. Вопрос в том, как это организовать и насколько готовы технологическая и производственная базы?
Вернёмся к созданию КБ. Можно ли разделить этот процесс на чёткие этапы? Да, можно! Что потребуется? В первую очередь — изменить мышление руководства и сотрудников. Оценить законодательную базу для создания новых цифровых бизнес-процессов. Описать бизнес-процессы каждого отдела и модель их взаимодействия.
Жизнь подаёт нам знаки. В моей деятельности возникали вопросы оценки предприятия с точки зрения зрелости и текущих компетенций. Однажды я нашёл диссертацию талантливой коллеги, где все части бизнес-процесса цифровой трансформации предприятия были разгруппированы по этапам с использованием балльной оценки. Эта работа очень помогла мне в планировании цифровой трансформации на одном из предприятий.
В работе КБ время — это показатель вашей эффективности. Современные К Б в России несут колоссальные издержки, что делает их низкорентабельными. Проблема не в самих КБ, а в отраслевом судостроительном направлении.
Чтобы создать новое современное КБ, необходимо описать причины низкой эффективности выпуска конструкторской документации. Под низкой эффективностью я понимаю длительность разработки, длительность обмена информацией, низкую вовлечённость заказчиков, слабую организационную составляющую взаимодействия КБ-завод и компьютерную неграмотность руководящего состава. Рассмотрим эти пункты подробнее:
1. Длительность разработки. На неё влияет то, что хочет заказчик, что в итоге купит завод, а также способность конструктора быстро адаптироваться к изменениям. Ключевой фактор — умение использовать современные инструменты. Это позволяет нивелировать предыдущие проблемы. Самый показательный пример — изделия машиностроительной части (МСЧ). Если делать их в 2D-пакете (а многие так и работают), это технология прошлого века. Ускорить процесс можно только за счёт автоматизации выпуска спецификации, если конструктор умеет пользоваться инструментами «Блока» в AutoCAD или NanoCAD. Но если использовать 3D-проектирование (КОМПАС-3D, T-Flex CAD, FreeCAD), процесс создания и изменения изделия сокращается многократно. Здесь на первый план выходит квалификация инженеров и руководства. Если у конструктора нет мотивации к развитию (а так часто бывает), её должен создать руководитель. Но он может это сделать, только если сам понимает технологию.
Технологические процессы сборки судов на заводах в массе своей нарушаются. Это последовательность сборки, низкая эффективность изготовления. Это уже доказанная миром проблематика и ее решение экспериментальными работами на различных предприятиях и в моей практике тоже. На Российских, причем крупных предприятиях. выдают за ноу хау переход на блочную сборку судов [ 1 ], [ 2 ]. Серьезно, только сейчас?! И это года уже в мире роботы собирают суда!
К примеру в Сервер РКД есть инструмент «Технологическая модель сборки» - данный инструмент позволят создать виртуальный процесс сборки блока, секций судна с учетом фундаментов, насыщений крупных систем и устройств. Почему не использовать? Причем это доступный инструмент.
2. Длительность обмена информацией. В данной проблеме ключевой момент можно описать так: «Одни уже могут и дают, другие не могут и не хотят принимать». Так же в данном вопросе большее значение имеет насколько заказчик, а именно завод готов отступить от приверженности к ГОСТ, на сколько завод как заказчик готов перестроится на получение информации не в бумажном виде, а в цифровом! Сегодняшние стандарты уже позволяют переходить на цифровые методы взаимодействия. (ГОСТ Р 2.052— 2024, ГОСТ Р 57700.37— 2021, ГОСТ Р 2.053-2023). И в данном вопросе отдел нармоконтроля верифицирует не кружочки, запятые, а насыщенность информации, правильность ее заполнения в САПР, наличие слоев и атрибутов в файле графического чертежа. Заводы за частую требуют от КБ дать как можно быстрее документацию, как правило по контракту это *.pdf, *.doc(docx), *.dwg(dxf) файлы. Во первых, в большинстве случаев это передается через почтовые серверы, а если используется система учета, то чем она отличается от почтового сервера. В итоги заводские службы все равно в ручном режиме обрабатывают информацию, а это значительное время. Да есть прогресс использование транспортных массивов, еще с прошлого века (и это уже прогресс). Но дальше что? Ручная обработка. На сегодня уже возможно отказаться от передачи файлов, как минимум по спецификациям. Все данные для закупки и изготовления возможно получать из 3D моделей. Включая технологическую информацию: раскрой и резка листовых деталей, гибка труб, кабельные журналы, управляющие программы для обработки деталей МСЧ. Опять же вопрос организации и понимания технологий, оценка эффективности, маркетинговые и финансовые расчеты предприятия влияния технологий на бизнес-процессы.
3. Низкая вовлечённость заказчика. Заказчик часто лишь просматривает 2D-чертежи. Прогресс — если он запрашивает модель в формате *eBrowser*. Есть КБ, которые внедрили приёмку-сдачу проектных решений с помощью VR-технологий, получив положительный производственный эффект.
Если заказчик детально сформулирует требования с учётом эксплуатации, это минимизирует исправления. С Заказчиком нужно работать, вовлекать в проектирование. Он должен быть заинтересован в том, чтобы заводы покупали именно то, что заложено в проекте, а не то, что купят по процедуре закупки.
4. Низкая организационная составляющая при взаимодействии КБ-завод. М1. Как сказал выше, мы стоим на таком технологическом развитии, что имеем возможность создавать объекты на одном географическом конце нашей страны, а производство организовать на другом. Центром судостроения в России считается Санкт-Петербург. А заводы распложены по всей территории нашей страны. Как передается информация от рабочего места инженера до станка? В большей степени проходит огромный рутинный процесс:
a. получение документации в формате *.pdf, транспортного массива. В лучшем случае *.xls или xml. Через почтовые серверы. В лучшем случае через файл обменники.
b. Далее начинается ручная работа подсчета материала используя Excel составление нарядов, разбор и изучение чертежей на предмет порядка создания технологической подготовки производства, переоформление спецификация для понимания цехами. Иногда заводы за проектантом для производства переделывают и чертежи, что бы цеха поняли, что делать, хотя в большинстве случаев это не требуется. В моей практике доходило до того, что меняли обозначение позиций с квадратиков на кружочки – «цеху не понятно».
c. станки с ЧПУ есть не на каждом предприятии, особенно трубогибы. Для изготовления деталей МСЧ вместо использования современного станка с ЧПУ который вытачивает деталь по программе, используются фрезерные и сверлильные станки прошлого века, на которых рабочий вытачивает детали по 2D чертежам. Ситуация меняется, но очень медленно. Есть частные компании. которые максимально автоматизировались, но их не много.
d. Что бы изготовить трубную систему, до сих по используют проволочные шаблоны снятые с места. Шаги: взять проволоку, пойти снять шаблон, принести проволоку, выписать материал, изготовить трубу по шаблону, принести ее примерить, а там уже что-то стоит другое. Разобраться с причинами, сделать новый шаблон, новый материал, наконец смонтировать трубу.
Возможно, я описал процесс, где то грубо, где то не точно, но однозначно процесс затянут рутинными операциями за частую не нужными операциями.
5. Компьютерная неграмотность руководства. Это про понимание бизнес-процессов. Если мы говорим о КБ и выпуске продукции, а это документация, цифровой двойник судна, то тут кроется краеугольный камень.
Из своего опыта.
Для описания возьму три отдела небольшого конструкторского бюро: электромеханический отдел, отдел систем и механизмов, отдел достройки. Компания работает в современных инструментах САПР, частично внедрена информационная система для автоматизации выпуска спецификаций.
Подход в работе электромеханического отдела - на уровне начальников отдела. Это от фундаментального управления базами данных в САПР и в информационной системе, до автоматизации выпуска схем и их интеграция с САПР и информационной системой. Т.е. руководство понимает, чтобы сокращать время выпуска документации, минимизировать ошибки, понимает последствия снижения трудоемкости на уровне корректировок и возможность взаимозаменяемость сотрудников, понимает необходимость выполнения основной работы по насыщению и управлению базами данных, выработать единые правила, все контролируется на уровне руководства отдела.
Подход в работе отдела систем и механизмов. Полное отсутствие понимания работы с САПР, нет понимания для чего нужна 3Dмодель. Полагается только на ведущих специалистов разбирающихся в данном вопросе. Про «интеграции», «информационные системы» их значение даже не желают разбираться. Как и что может оптимизировать работу начинает разбираться, только если возникает конфликтная ситуация с заказчиком.
Подход в работе отдела достройки. Проектные работы в САПР выполняются толь потому, что необходимо отобразить в 3D модели конструкции своего заведования для других отделов, а что это ведет к увеличенной трудоемкости, даже не оценивается. Все в итоге делается в 2D варианте. Актуальность 3Dмодели нулевая.
Переходим к главным менеджерам. Они руководствуются простой логикой. Есть контракт, в контракте прописано чертеже и даже если будет прописана 3Dмодель, то всё равно чертежи. 3Dмодель потом о ее насыщенности актуальности и говорить сложно. «3D модель есть! Флаг поднят!»
На стороне заводов ситуация еще запутаннее. Требуют 3Dмодель, а для чего, что вы хотите с ней делать? Есть продвинутые заводы, которые получают карты раскроя, управляющие программы, но их не так много.
Как вывод, руководящее звено, не понимая возможностей компьютерных систем, не понимает как ими управлять, а значить и что спрашивать с подчиненных. Уровень ответственности за проектирование в САПР снижается, на выходе 2D документ. И как можно вести разговоры о согласовании 3D модели с регистром или заказчиком?
Вернемся к началу статьи, где сказано, что проблема в кадрах. И все пять причин описанные выше, низкой эффективности, полностью относятся к человеческому фактору.
Есть ли решения данной проблемы? Конечно есть! Надо изменить один фундаментальный подход. Приходя на рабочее место мы не должны быть частью процесса, необходимо быть нацеленным на результат, сидя в баре необходимо наслаждать процессом вместо достижения цели получить удовольствие. У нас работа это процесс, а отдых - это цель. Должно быть наоборот.
Начните от обратного. Есть контракт на проект, для его выполнения надо! Разложите те ресурсы, которые у вас есть: человеческие, программные, информационные, материальные. Опишите работу каждого сотрудника, что, как и с помощью чего он может выполнять работу. Опишите процесс взаимодействия внутри компании. Определите способы аккумуляции проектной документации, информации. Определите правила передачи информации на завод. Сформируйте правила взаимодействия между заводом, заказчиком. И НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ДЛЯ ЭТОГО EXCEL.
Постоянно анализируйте на каких этапах возможно снижать трудоемкость. Какие инструменты можно применять, внедрять для нивелирования внешних факторов, влияющих на трудоемкость. Внедрите финансовую аналитику влияния автоматизации на бизнес-процессы.
Планирование, порождает действие. Действие приводит к достижению результата.
С уважением Генеральный директор Глухов Алексей Викторович.
1. "Северная верфь" ОСК перейдёт на блочно-модульную сборку после завершения модернизации (2025 год)
2. Севмаш внедряет блочно-модульную технологию строительства АПЛ (2020 год)