Oszczędność czasu na zapewnieniu PDQ w ITER

„Korzystanie z Q-Checker pozwoli nam zaoszczędzić około 2000 godzin rocznie. Na podstawie tych obliczeń koszty zakupu systemu zamortyzują się w mniej niż sześć miesięcy.”

Wolfgang Werner, inżynier mechanik, ITER

Systemy zarządzania jakością danych produktów będą wspierać inżynierów projektantów zaangażowanych w przestrzeganie specyfikacji i standardów jakości, a tym samym staną się zautomatyzowaną częścią procesu.

Międzynarodowy projekt ITER (Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termojądrowy)

Do tej pory nadmierny wzrost globalnego zużycia energii był pokrywany głównie przez paliwa kopalne i energię jądrową. Ponieważ ta ostatnia wiąże się z niekontrolowanym ryzykiem, a kopalne źródła energii nie są dostępne w nieskończoność, fuzja jądrowa – połączenie dwóch jąder atomowych w nowe jądro – może stanowić opcję zaspokojenia światowego zapotrzebowania na energię.

Celem jest wykazanie, że wytwarzanie energii poprzez fuzję jądrową jest fizycznie i technologicznie wykonalne.

W 2005 roku wszyscy członkowie ITER – Europejska Wspólnota Energii Atomowej, Federacja Rosyjska, Chiny, Korea Południowa, Indie i USA – mając równe prawa, postanowili zbudować reaktor termojądrowy w Cadarache, w południowej Francji. Ten złożony i ambitny projekt naukowy wymaga wysokiego poziomu wewnętrznej współpracy akademickiej.

Z tego powodu ITER jest prowadzony jako wspólny projekt badawczy siedmiu państw partnerskich.

Obecnie w samym Cadarache pracuje 500 członków personelu. Dodatkowo, 350 zewnętrznych wykonawców w poszczególnych krajach członkowskich jest zaangażowanych w projekt zlokalizowany w południowej Francji.

W biurze projektowym w Cadarache zatrudnionych jest do 150 inżynierów projektantów, którzy opracowują projekt koncepcyjny reaktora i związanych z nim urządzeń. Siedmiu partnerów nawiązuje kontakt z przemysłem, dostawcami i biurami inżynieryjnymi za pośrednictwem agencji krajowych w poszczególnych krajach.

Komponenty urządzeń są opracowywane i produkowane w poszczególnych państwach członkowskich na podstawie CATIA V5, a następnie wysyłane do Cadarache. Biorąc pod uwagę obecny stan badań, ukończenia pierwszej elektrowni termojądrowej o szacunkowych kosztach budowy wynoszących 5,5 miliarda euro należy spodziewać się nie wcześniej niż w 2050 roku.

Duże wymagania dotyczące modeli CAD

Ten całkowicie nowatorski projekt stawia niezwykłe wymagania wszystkim wewnętrznym i zewnętrznym uczestnikom w poszczególnych krajach partnerskich. Z tego powodu bardzo ważne jest, aby wszyscy inżynierowie projektanci utrzymywali wysoki poziom jakości w dostarczaniu modeli CAD stworzonych w CATIA.

Błędy i niezgodność z wytycznymi miałyby najpoważniejsze skutki dla projektu. Konsekwencją byłyby wysokie koszty korekty i kosztowne opóźnienia.

W celu zagwarantowania jakości danych, wprowadzenie oprogramowania ułatwiającego monitorowanie i przestrzeganie jakości danych produktu (PDQ) było oczywiste. Oprogramowanie to miało być używane przez wszystkich zaangażowanych inżynierów projektowych w celu osiągnięcia stałego przestrzegania określonych standardów jakości.

Z tego powodu w 2008 roku przeprowadzono test porównawczy, w którym porównano różne rozwiązania programowe. Organizacja ITER ostatecznie zdecydowała się na oprogramowanie Q-Checker firmy TECHNIA (wcześniej Transcat PLM GmbH). Q-Checker jest wiodącym systemem zapewnienia jakości w CATIA i wirtualnym rozwoju produktu.

Dostępność na całym świecie

Oprócz spełnienia kryteriów czysto funkcjonalnych, takich jak weryfikacja nazw plików, atrybutów, rozmiaru plików, powiązań między modelami CATIA itp., zarówno system, jak i wsparcie miały być dostępne na całym świecie, aby zapewnić, że zaangażowani programiści będą mogli wygodnie spełniać wytyczne swojego projektu, a także podstawowe wymagania jakościowe dotyczące tego oprogramowania.

Ponieważ poszczególne komponenty projektu ITER są niezwykle złożone, ręczne sprawdzanie każdej pojedynczej części ze wszystkimi jej atrybutami oznaczałoby niezwykle wysoki nakład pracy dla inżynierów projektantów.

„Q-Checker zapewnia opcję wyboru obiektów, umożliwiając nam sprawdzenie wielu komponentów w jednym kroku”, wyjaśnia Wolfgang Werner, inżynier dyplomowany, odpowiedzialny za CAD w projekcie ITER. Q-Checker sprawdzi wszystkie istotne specyfikacje, upewniając się w ten sposób, że kolejne etapy procesu mogą być przeprowadzane płynnie.

W ten sposób programiści otrzymają narzędzie wspierające ich w tworzeniu modeli spełniających wymagania całego procesu ITER. Q-Checker sprawi, że przestrzeganie zdefiniowanych specyfikacji i standardów jakości przez inżynierów projektantów będzie automatycznie wykonywaną częścią procesu.

Błędy, które w przeciwnym razie stałyby się widoczne dopiero na kolejnych etapach procesu, można uniknąć od samego początku – jest to niezwykle ważna cecha dla dużej liczby osób zaangażowanych w zapewnienie jakości w ramach rozwoju produktu wirtualnego.

Przebieg działań związanych z wprowadzeniem systemu

Od 2009 roku inżynierowie projektowi, w tym również programiści w krajowych agencjach i zewnętrznych biurach inżynieryjnych, a także grupa zatrudniona wyłącznie do wymiany danych, korzystają z Q-Checker.

Inżynier mechanik Wolfgang Werner opisuje przebieg działań we wstępie: „Na początku określiliśmy kryteria, które należy sprawdzić i wymieniliśmy je w podręczniku. Następnie stworzyliśmy grupę doświadczonych inżynierów projektantów i przeszkoliliśmy ich w zakresie obsługi systemu”.

Grupa pilotażowa przeanalizowała przebieg działań w oparciu o zdefiniowane standardy i dokonała wymaganych optymalizacji w profilu kontrolnym. Dopiero wtedy dział CAD w Cadarache udostępnił system pozostałym inżynierom projektowym.

W dzisiejszych czasach kontrola jakości za pomocą Q-Checker jest warunkiem wstępnym wydania modelu. Kompleksowe strony pomocy i wyjaśnienia dotyczące poszczególnych kontroli będą wspierać inżynierów projektantów w tym działaniu. Dodatkowo, modele CATIA będą weryfikowane w regularnych odstępach czasu za pomocą Q-Checker.

System identyfikuje i eliminuje błędy w geometrii, konfiguracji i metodologii. Pozwala to uniknąć kosztownego wykrywania i korygowania wad w kolejnych procesach.

System jest oczywiście używany do weryfikacji zdefiniowanych specyfikacji przed każdą wymianą danych. Odbywa się to zarówno podczas wysyłania danych projektowych z Cadarache, jak i podczas odbierania danych projektowych.

Zgodność z wymaganiami jakościowymi i metodologicznymi gwarantowana przez ten proces znacznie ułatwia współpracę interdyscyplinarną. Jak mówi inżynier mechanik Wolfgang Werner, zastosowanie Q-Checker spowodowało znaczny wzrost świadomości jakości wśród zaangażowanych inżynierów projektantów.

Od 2011 roku zewnętrzne biura inżynieryjne są zobowiązane do włączania raportów Q-Checker do swoich miesięcznych raportów w celach dokumentacyjnych.

Kwantyfikacja korzyści

W celu ilościowego określenia korzyści zapewnianych przez Q-Checker, Wolfgang Werner wykorzystuje przykład złożonego zbiornika próżniowego, aby porównać wysiłek spowodowany ręczną kontrolą z automatyczną kontrolą za pomocą Q-Checker. W tym przypadku kontrola za pomocą Q-Checker zajmuje około 1 godziny, a kontrola ręczna około ośmiu godzin.

„Zbiornik próżniowy stanowi jednak tylko 2% całego systemu. Dodając do tego sześć procesów uwalniania występujących każdego roku, korzystanie z Q-Checker pozwoli nam zaoszczędzić około 2000 godzin rocznie. Na podstawie tych obliczeń koszty zakupu systemu zamortyzują się w mniej niż sześć miesięcy”.

Wolfgang Werner, inżynier mechanik, ITER

Ponadto zagwarantowane zostanie, że wszyscy dostawcy otrzymają i dostarczą dane projektowe o wymaganej jakości, ponieważ wszyscy pracownicy zewnętrzni i wewnętrzni będą stosować te same zasady i standardy jakości w odniesieniu do swoich danych.

Zdjęcia: Copyright ITER