| 1 | Основные подходы ГК РУ в вопросах создания информационной модели РУ ВВЭР и интеграции данных РУ в контексте жизненного цикла АЭС Сицкий С.Б. Быков. - презентация

1 | 1 | Основные подходы ГК РУ в вопросах создания информационной модели РУ ВВЭР и интеграции данных РУ в контексте жизненного цикла АЭС Сицкий С.Б. Быков М.А. «Эволюция оперирует без предварительных знаний о том, что должно прийти на смену, т.е. без проекта». Дж. К. Джонс

2 | 2 | План доклада 1.Существующая технология проектирования - документоцентрична 2.Переход к данным с позиций системной инженерии 3.Программная среда в технологии проектирования РУ 4.Единая модель данных – основа для улучшения производства 5.Вопросы интеграции данных 6.Выводы

3 | 3 | Функции разработчика РУ 1.Разработка комплектного проекта РУ: Общая документация РУОбщая документация РУ Документация по системам и оборудованию РУДокументация по системам и оборудованию РУ Документация по Экспериментальному обоснованиюДокументация по Экспериментальному обоснованию Разработка компьютерных кодовРазработка компьютерных кодов 2. Разработка рабочей документации, включая РКД, монтажную и эксплуатационную документацию 3. Разработка проектов модернизации действующих АЭС и продление их срока службы 4. Авторское сопровождение на всех этапах ЖЦ АЭС

4 | 4 | Технология проектирования документоцентрична Гидравлические схемы Гидравлические схемы Компоновка РУ Расчеты прочности Расчеты прочности Теплогидравлика Чертежи оборудования Чертежи оборудования Анализ безопасности Анализ безопасности Нейтронная физика Нейтронная физика Регламенты ТОиР Регламенты ТОиР АРХИВ SolidWorks, Catia V5 SolidWorks, Catia V5, AutoCAD AutoCAD ТРАП, КОРСАР MicroFE, Marc, Cosmos, Fracture ANSYS MS Word, Exel, AutoCAD Чертежи, 3D-модели Чертежи, 3D-модели, ПЗ Отчеты, ПЗ Регламенты, инструкции Отчеты, ПЗ Чертежи, схемы ТРАП, RELAP, ATHLET КАСКАД

5 | 5 | Технология проектирования документоцентрична Что в АРХИВЕ ? - Чертежи - 3D Модели - Пояснительные записки - Отчеты - Регламенты, инструкции -Таблицы контроля качества Чего в АРХИВЕ нет? - Расчетные модели - Численные результаты расчетов - Рабочие файлы, включающие все вычисления и записи - Цифровые базы данных экспериментов - Цифровые базы данных пуско- наладочных работ - История разработки и модификации программных кодов - Пре- и постпроцессинг Чего в АРХИВЕ нет - есть у разработчиков!

6 | 6 | Технология проектирования документоцентрична Документоцентричность - отражение проектных технологий г.г. Стандартизация направлена на получение качественного проектного решения, реализованного на бумаге Почти все издержки, получаемые в ходе разработки проектного решения на бумаге и затем в ходе его физической реализации, относятся к издержкам документоцентричности и человеческому фактору Автоматизация или ИТ-поддержка документоцентричных (существующих) процессов проектирования – затратный и тупиковый путь (эволюционный подход). Огромные массивы данных и информации, составляющие по сути «предметные знания», остаются «за бортом» проекта Требуются новые инновационные подходы к проектированию (методология), требуются новые стандарты.

7 Процессный подход (ИСО 15288) | 7 | Чему учит системная инженерия ? Процессы соглашения Приобретение поставки Процессы соглашения Приобретение поставки Процессы предприятия Управление ресурсами Управление персоналом Управление качеством Управление инфраструктурой Процессы предприятия Управление ресурсами Управление персоналом Управление качеством Управление инфраструктурой Процессы проекта Планирование проекта Оценка проекта Контроль проекта Принятие решения Управление рисками Управление конфигурацией Управление информацией Процессы проекта Планирование проекта Оценка проекта Контроль проекта Принятие решения Управление рисками Управление конфигурацией Управление информацией Технические процессы Определение требований правообладателей Анализ требований Проектирование архитектуры Реализация системы Комплексирование Верификация Передача в эксплуатацию Приемка Эксплуатация Обслуживание Вывод из эксплуатации Технические процессы Определение требований правообладателей Анализ требований Проектирование архитектуры Реализация системы Комплексирование Верификация Передача в эксплуатацию Приемка Эксплуатация Обслуживание Вывод из эксплуатации

8 | 8 | Технические процессы по системной инженерии Технические процессы главного конструктора РУ Технические процессы по ИСО Постановка задачи на проектирование – ТЗ РУ Определение требований правообладателей Согласование и утверждение ТЗ РУ Анализ требований Предварительное проектирование – стадия «Техпредложение», определение набора вариантов техрешений по проекту РУ. Выбор оптимального варианта на основе конструкторских расчетов. Предварительная проработка выбранного варианта конструкторского решения – Эскизное проектирование (без детальной проработки). Расчеты для определения требований к разработке систем (облик системы) Финальная проработка выбранного варианта в деталях - технический проект Проектирование архитектуры: Логическая архитектура Декомпозиция функций системы Установление проектных критериев к элементам системы Оценка альтернативных решений Взаимодействие с внешними системами Физические проектные решения Документирование Учет требований правил и нормОграничения, налагаемые на проектные решения В составе технического проекта расчетно- экспериментальное обоснование, включая поверочные расчеты, учитывающие все детали конструкторских решений Верификация Проверки и испытания систем и оборудования РУ на объекте Валидация

9 Процессный подход (ИСО 15288) | 9 | Чему учит системная инженерия ? Процессы соглашения Приобретение поставки Процессы соглашения Приобретение поставки Процессы предприятия Управление ресурсами Управление персоналом Управление качеством Управление инфраструктурой Процессы предприятия Управление ресурсами Управление персоналом Управление качеством Управление инфраструктурой Процессы проекта Планирование проекта Оценка проекта Контроль проекта Принятие решения Управление рисками Управление конфигурацией Управление информацией Процессы проекта Планирование проекта Оценка проекта Контроль проекта Принятие решения Управление рисками Управление конфигурацией Управление информацией Технические процессы Определение требований правообладателей Анализ требований Проектирование архитектуры Реализация системы Комплексирование Верификация Передача в эксплуатацию Приемка Эксплуатация Обслуживание Вывод из эксплуатации Технические процессы Определение требований правообладателей Анализ требований Проектирование архитектуры Реализация системы Комплексирование Верификация Передача в эксплуатацию Приемка Эксплуатация Обслуживание Вывод из эксплуатации 1.Устанавливается цель процесса управления информацией 2.Описываются результаты процесса управления информацией 3.Описывается деятельность в процессе управления информацией 1.Устанавливается цель процесса управления информацией 2.Описываются результаты процесса управления информацией 3.Описывается деятельность в процессе управления информацией 1.Определяется информация, подлежащая управлению 2.Определяются формы представления информации 3.Информация преобразуется и распределяется 4.Документируется статус информации 5.Информация является «свежей», полной и достоверной 6.Информация становится доступной для уполномоченных сторон 1.Определяется информация, подлежащая управлению 2.Определяются формы представления информации 3.Информация преобразуется и распределяется 4.Документируется статус информации 5.Информация является «свежей», полной и достоверной 6.Информация становится доступной для уполномоченных сторон

10 | 10 | Переход к данным 1Информация, подлежащая управлению Весогабаритные характеристики, технические требования, схемные решения, технические решения, расчетные модели, эксплуатационные данные, численные результаты расчетов, наборы исходных данных (input deck) 2Форма представления информации 3D модели, 2D чертежи, P&ID, сеточные модели, базы данных по ресурсу, численные результаты расчетов, отчеты 3Преобразование и распределение информации STEP, IGES, VRML, HPGL, DWG, DXF,JPEG, PDF, DOC, XLS, DBF, ASCII, XML, HTTP 4Статус информацииCheck-in, Check-out, Publish, In work, Review, Approved, In Change 5Достоверность информации Единый источник данных, средства визуализации данных, workflow (процессы) 6Доступность информацииЕдиный источник данных, распределенная среда, полномочия сторон, распределение прав, роялти

11 | 11 | Датацентричная технология проектирования РУ Гидравлические схемы Гидравлические схемы Компоновка РУ Расчеты прочности Расчеты прочности Теплогидравлика Чертежи оборудования Чертежи оборудования Анализ безопасности Анализ безопасности Нейтронная физика Нейтронная физика Регламенты ТоИР Регламенты ТоИР SolidWorks, Catia V5 SolidWorks, Catia V5, AutoCAD P&ID ТРАП, КОРСАР MicroFE, Marc, Cosmos, FractureMS Word, Exel, SolidWorks, Catia 3D-модели Цифровые БД Расчетные модели Сеточные модели 3D инструкции Численные результаты P&ID ТРАП, RELAP, ATHLET КАСКАД ИМ РУ ЧертежиТехнические публикацииПояснительные запискиАнимированные инструкции

12 | 12 | Датацентричная технология проектирования РУ Структуры объектов

13 | 13 | Датацентричная технология проектирования РУ

14 | 14 | CAD формат Транслятор Формат иллюстрации IGES Текстовый редактор MS Word JPEG PFDРусскийPFDEnglishPFDOther Типичный процесс создания технической документации CAD Техническая иллюстрация

15 | 15 | CAD формат Транслятор Формат иллюстрации IGES Текстовый редактор MS Word JPEG PFDРусскийPFDEnglishPFDOther Типичный процесс создания технической документации CAD Техническая иллюстрация Нужны изменения !

16 | 16 | Снижение затрат на создание ДокументаСнижение затрат на создание Документа Снижение затрат на сопровождение и внесение изменений в Документ(ы)Снижение затрат на сопровождение и внесение изменений в Документ(ы) Снижение затрат на трансляции и переводыСнижение затрат на трансляции и переводы Существенное повышение качества, целостности и актуальностиСущественное повышение качества, целостности и актуальности Техническая публикация – сборка ! Фирменная табличка оборудования WEB- публикация Техническая публикация (документация) Чехол СУЗ ШЭМ-3 Датацентричный подход к созданию технической документации

17 | 17 | Датацентричный подход к созданию технической документации Интерактивное руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту РУ Создание видео материалов для обучения обслуживающего персонала АЭС

18 | 18 | Датацентричный подход к созданию технической документации Детализированное изображение оборудования, входящего в состав РУ Заглушка коллектора в сборе Составные части заглушки коллектора

19 | 19 | Датацентричная технология проектирования РУ Технологию проектирования нужно проектировать !

20 | 20 | Классификация программного обеспечения AutoCAD, Solidworks, CATIA, ProEngineer Solid Edge MS Word, Exel, Adobe Acrobat, 3DVIA Composer, Arbortext PTC Прочность MicroFE, MARC, Cosmos, Fracture, ANSYS Гидродинамика NAPOR, UKAS, TYAGA, SKLEP, RASTRUB Нестационарные режимы KORSAR, TRAP, CATHAR, RELAP ATHLET Надежность, ВАБ Risk Spectrum, MAVR, SAOZNA, IRRAS ENOVIA, Smarteam, Windchill, Teamcenter, Oracle PLM, SAP PLM SAP ERP, Галактика, 1С Предприятие Primavera, MS Project, Spider Project, Open Plan CAD CAE PLM EPM ERP Технические процессы Процессы проекта Процессы предприятия

21 | 21 | ПО для нестационарных режимов 1.CATHARE (France, AREVA) – PWR 2.RELAP (USA, NRC) – PWR 3.ATHLET (Germany, GRS) – PWR, WWER 4.KORSAR (Russia, NITI) – WWER 5.TRAP (Russia, OKB GP) - WWER IAEA Узкоспециализированное моделецентричное ПО, привязанное к геометрии активной зоны реактора Включены в сборник МАГАТЭ по компьютерным кодам, применяемым для обоснования безопасности РУ ВВЭР

22 | 22 | Нестационарные режимы ВВЭР (ТРАП-КОРСАР) КОРСАР – гибкая топология расчетной схемыКОРСАР – гибкая топология расчетной схемы Преимущество - возможность обоснования новых конфигураций без модернизации кода Изменение конфигурации систем не требует модернизации кода. Предпочтителен на стадиях конструкторских расчетов для выбора конфигурации систем ТРАП – жесткая топология расчетной схемы.ТРАП – жесткая топология расчетной схемы. Преимуществ о – инструмент для типовых расчетов, снижение эффекта пользователя, большой опыт использования Изменение конфигурации систем требует модернизации кода Предпочтителен для выполнения типовых поверочных расчетов на стадии техпроекта ( верификации)

23 | 23 | КОРСАР – пример моделецентричности Физический алгоритм регулятора Расчетная схема

24 | 24 | Что делать в программной среде? 1.Программная среда технологии проектирования РУ наполнена 2.Совершенствование программной среды, исходя из накопленных знаний о физических процессах 3.Разработка систем управления и интеграции данных для интеграции программных средств. 4.Процессы управление проектными данными остаются главной проблемой технологии проектирования РУ

25 | 25 | Единая модель данных – основа для улучшения производства PDM Управление проектными данными ERP Управление ресурсами MPM Управление производством

26 | 26 | Единый источник данных – основа для улучшения производства Что на входе? Сборка1 Деталь1 Деталь2 Деталь3 Конструкторские Спецификации (eBOM) Модели CAD 3D ТУ Нормативы ТУ ГОСТ Цех 1 Цех 2 Цех 3 Производственные мощности Поставки Что на выходе? П1П2О1О2 О3О4 Сборка1 Деталь1 Деталь2 Деталь3 Технологические карты Заказные спецификации (mBOM) Оснастка 1 Графики производства Программы ЧПУ (NC/СММ) Рабочие инструкции План цеха 2 MPM

27 | 27 | Единый источник данных – основа для улучшения производства Технический проект Эскизный проект Предварите льный проект Рабочий проект Подготовка производст ва Изготовлен ие Испытан ия Упаковка Поставка Цикл разработки Изменения Традиционный MPM процесс MPM Запуск производс тва Сокращение времени Опережающий MPM процесс

28 | 28 | Единый источник данных – основа для улучшения производства КД Верхнее днище Верхняя обечайка Нижняя обечайка Люк-лаз Патрубок Бобышка Конструкторская спецификация (eBOM) Заказная cпецификация (mBOM) КД Верхнее днище Люк-лаз Патрубок Бобышка Поковка Лист Оснастка П1П2О1О2 О3О4 Технологическая карта Изменение Завод Линия ИнструментСтанокМастер Инвентарь Разработка изделия Разработка заказной спецификации, разработка технологии, разработка графика производства Разработка технологических инструкций, программ ЧПУ, разработка чертежей, 3D инструкции Документы ERPERP MPMMPM PDMPDM

29 | 29 | Что делать в производстве? 1.Связь «конструктор-технолог» остается «узким» местом в ЖЦИ из-за отсутствия единого источника данных 2.Применение подходов MPM – реальный путь к сокращению цикла изготовления и производственных издержек 3.Разработка систем управления и интеграции данных для интеграции процессов конструирования и изготовления оборудования АЭС

30 | 30 | История информационного взаимодействия АЭПPDMS (Cadcentre) СПбАЭПPDS (Intergraph) ОКБ ГПEuclid (MatraDatavision) ОКБМEuclid (MatraDatavision) НИКИИЭТProEngineer (PTC) ЗиОCADMATIC (CadmaticOy) ЛМЗUnigraphics ? Основная цель: Создание единой интегрированной САПР Основные задачи: - интерфейсы обмена - техтребования на САПР - координационный совет - финансирование Приказ Минатома 747 от г. о том как объединить САПРы !

31 | 31 | История информационного взаимодействия АЭПPDMS (Cadcentre) СПбАЭПPDS (Intergraph) ОКБ ГПEuclid (MatraDatavision) ОКБМEuclid (MatraDatavision) НИКИИЭТProEngineer (PTC) ЗиОCADMATIC (CadmaticOy) ЛМЗUnigraphics Х Почему не получилось? - не было концепции (идеи) - рассматривалась единая программная платформа - на рынке отсутствовали интеграционные решения - не было финансирования Какие выводы? - нужна Концепция - интеграция на уровне приложений не работает - нужны деньги Приказ Минатома 747 от г. о том как объединить САПРы !

32 | 32 | Проблемы информационного взаимодействия те же Отсутствуют стандарты (отраслевые, предприятий) на информационное взаимодействие Отсутствуют стандарты (отраслевые, предприятий) на информационное взаимодействие Отсутствуют формализованные форматы описания данных (внутренние и внешние), подлежащих информационному обмену (исходные данные, технические требования, технические характеристики, схемные и компоновочные решения) Отсутствуют формализованные форматы описания данных (внутренние и внешние), подлежащих информационному обмену (исходные данные, технические требования, технические характеристики, схемные и компоновочные решения) Человеческий фактор: Человеческий фактор: неприязнь неприязнь ошибки ошибки внутреннее сопротивление внутреннее сопротивление саботаж саботаж …………………………………………………. ………………………………………………….

33 | 33 | Вопросы интеграции данных ОКБ «Гидропресс» АЭП Mapping («отображение») Exchange (обмен данными) Жизненный цикл АЭС ВНИИАЭС

34 | 34 | Вопросы интеграции данных Информационное взаимодействие и интеграция данных не работает на уровне интеграции приложений Интеграция данных должна основываться на форматах данных и стандартах взаимодействия понятных всем участникам жизненного цикла АЭС Информационные модели, как источники полной и достоверной информации об объектах проектирования (РУ, АЭС в целом, системы безопасности, системы эксплуатационного контроля…), не дублируются и никуда не передаются. В Информационной модели АЭС отображаются только те данные ИМ РУ, которые нужны на конкретном этапе ЖЦ АЭС. Обеспечение единства данных ИМ РУ обеспечит целостность данных ИМ АЭС.

35 | 35 | ИТОГИ Методология создания ИМ РУ ВВЭР: Должна проектироваться и формироваться на основе междисциплинарных подходов системной инженерии ISO 15288Должна проектироваться и формироваться на основе междисциплинарных подходов системной инженерии ISO Должна основываться на автоматизированных процессах, обеспечивающих по заданной технологической цепочке проектирования формирование единого источника связанных данных об объекте проектированияДолжна основываться на автоматизированных процессах, обеспечивающих по заданной технологической цепочке проектирования формирование единого источника связанных данных об объекте проектирования Формирование технических документов, технических публикаций, выписок, визуальных и анимированных технологических инструкций (изготовительные, монтажные) должно осуществляется из ИМ РУФормирование технических документов, технических публикаций, выписок, визуальных и анимированных технологических инструкций (изготовительные, монтажные) должно осуществляется из ИМ РУ Планирование производства на основе единого источникаПланирование производства на основе единого источника Интеграция данных должна основываться на форматах данных и стандартах взаимодействия, понятных всем участникам жизненного цикла АЭСИнтеграция данных должна основываться на форматах данных и стандартах взаимодействия, понятных всем участникам жизненного цикла АЭС Формирование оргструктуры от датацентричной технологии проектирования.Формирование оргструктуры от датацентричной технологии проектирования.