Configurando una Aplicación de Base de Datos Administrada por SolidWorks Enterprise PDM

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1 Configurando una Aplicación de Base de Datos Administrada por SolidWorks Enterprise PDM Alumno: Año Académico: 2011 Profesor Guía: Contraparte: SERGIO ANDRÉS BURGOS TORO TRUNG T. PHAM, PH.D. Escuela de Ingeniería Informática Empresarial Universidad de Talca, Talca, Chile MATTHIAS METZ Thermo Fisher Scientific Inc. Langenselbold, Alemania Resumen. SolidWorks Enterprise Product Data Management (EPDM) es una solución de software basada en un aplicativo de base de datos para la automatización del proceso de desarrollo de productos CAD. Ayuda a las organizaciones a gestionar y compartir datos de productos con mayor eficacia y a automatizar el flujo de trabajo para permitir una mejor colaboración de ingeniería, diseño y producción, lo que resulta en mejores productos, menores costos y liberación más rápida al mercado. Esta documentación explica cómo configurar SolidWorks EPDM para un proyecto piloto Customer Projects", y llevar a cabo todos los ajustes en una empresa real. Palabras claves: PDM, Product Data Management. 1. INTRODUCCIÓN SolidWorks EPDM ofrece soluciones para agilizar el proceso de desarrollo mediante una mejor gestión de la información y la colaboración en proyectos de desarrollo. Este sistema mejora la comunicación con los clientes, proveedores y toda la organización, mejora la calidad del producto y el cumplimiento. La eliminación de actividades de despilfarro de proyectos, reduce los costos de mano de obra y materiales para ayudar a generar mayores márgenes de utilidad. Ganar más contratos y entregar más productos al mercado más rápidamente, aumentando las los ingresos y la rentabilidad. Thermo Fisher Scientific Inc. es el líder mundial en servicios de ciencia y salud. Sus proyectos de ingeniería involucran múltiples equipos de diseño, con diferentes miembros de proyecto. Estos equipos pueden llegar a generar miles de documentos, los cuales cada uno puede tener varias revisiones, en sus diferentes versiones. EPDM ayuda a obtener el control sobre estos documentos, dando acceso seguro, y el seguimiento de cada cambio realizado a través de la línea de vida del proyecto. Esto garantiza que todos los miembros de la organización, tengan la 2011 UTALCA información que necesitan en tiempo real, a través de una sencilla interfaz (Plug-in) en el explorador de Windows. Con EPDM, las carpetas y los archivos contienen formularios de datos, lo que significa que se puede añadir Meta-Información sobre los hechos más relevantes para la organización, como revisiones, números ERP, control de cambios, estados, etc. 2. SITUACIÓN ACTUAL Thermo Fisher Scientific Inc. es el líder mundial en servicios de ciencia y salud; esta es una empresa con trabajadores que está alrededor de todo el mundo. Desde el año 2007 comenzó el proyecto global de implementar un producto PDM en las instalaciones de, China, USA, India y Alemania. Bajo este contexto comienza la elaboración e incorporación del área de Customer Projects al sistema PDM en Langenselbold - Alemania, a partir de ahí se producen equipos de laboratorio formando parte de LED (Laboratory Equipment Division). El departamento de Customer Projects en Langenselbold, quiere implementar un producto de gestión de datos (PDM) para optimizar el proceso de fabricación, ingeniería mecánica e ingeniería eléctrica; para lograr esto, Thermo vio dentro del mercado existente una gama de destacados sistemas PDM, entre ellos SolidWorks EPDM que es básicamente una aplicación de software de bases de datos, que ayuda a mejorar el estilo de diseño, a través del acceso directo a archivos, hacer cambios, hacer revisiones, check-in y check-out, enviar informes y notificación de estado de los productos. 3. OBJETIVO DEL PROYECTO El objetivo de este proyecto es: Crear mediante desarrollo ágil las configuraciones en el entorno de EPDM e Importar archivos y configuraciones a la bodega principal llamada PDM-DELSB.

2 Universidad de Talca 4. DECLARACIÓN DEL PROBLEMA El problema consiste de los siguientes componentes: Diseñadores gastan alrededor de un 30-40% de su tiempo en la investigación de los componentes adecuados para su desarrollo. Áreas inferiores tales como: compras, gestión de materiales, ventas, marketing y servicios, gastar lo mismo o gran parte del tiempo, buscando la información más relevante sobre las piezas de construcción y encontrar productos finales. Costos elevados en la fabricación. No hay gestión de versiones. Alta tasa de búsquedas con una tasa de éxito mínima. Exceso de banco físico de documentación. 5. SOLUCIÓN. Para lograr el problema definido anteriormente, se implementa EPDM para: Gestionar datos de productos, lista de materiales, información sobre los costos, revisión y versiones, ERP, desarrolladores, etc. Una base de datos común para todos, gestión de acceso por perfil de usuario (la información sólo en un lugar único y sólo una vez). Concepción de gestión basada en los objetivos de negocio. Búsqueda avanzada de productos, funcionalidades varias de búsqueda y filtros. Habilitar a todos los niveles dentro de la organización. Soporte de múltiples vías de desarrollo (una gran cantidad de desarrolladores que trabajan en el mismo archivo) Acceso al historial de archivos para comprobar la evolución de productos y seguimiento. Registro de actividades completadas por los usuarios. 6. ENFOQUE TÉCNICO Para la gestión del proyecto, este se dividió en seis paquetes de trabajo (Work Packages), de los cuales se generaron actividades y tareas. Para medir cada actividad y para tomar control sobre la línea base, este proyecto dispuso de Microsoft Project Actividades de proyecto: Formación en Enterprise PDM: Incorporar tiempo de capacitación para empezar a trabajar en el proyecto real, esta fase es muy importante para adaptarse al sistema PDM como requerimiento, asegurar los niveles de habilidad necesarios y así obtener un proyecto exitoso. Configuración del sistema para Customer Projects : El objetivo de la primera fase es obtener las habilidades necesarias para: Crear flujos de trabajo. Creación de plantillas y formulario de datos. Crear formularios de búsqueda. Añadir usuarios y grupos al sistema, configurar sus equipos y brindar capacitación. Escuela de Ingeniería Informática Empresarial Realizar simulación y fase de pruebas. Crear el área de CP (Customer Projects) dentro de actual sistema PDM: Tener visión general de la situación actual y obtener requerimientos funcionales. Procedimiento que será la base para el posterior trabajo y los planes de proyecto. La creación de un plan de acción es también parte de esta tarea. Obtener una visión general de qué cambios son necesarios para que el sistema sea capaz de tratar con archivos para CP. Desarrollo dentro del entorno de pruebas PDM- DELSB MASTER. Thermo incorpora 2 bodegas para almacenar el sistema PDM, PDM-DELSB-MASTER es donde se harán todas las configuraciones y pruebas del sistema, una vez añadido todos los usuarios, hay que saber los límites del sistema, los problemas y hacer todas las pruebas necesarias, para mantener el sistema funcionando tan bien como sea posible. Copiar Configuraciones desde el entorno de pruebas a PDM-DELSB. Tras haber completado la fase de desarrollo y de pruebas, hay que mover todas las configuraciones a la bodega principal llamada PDM- DESLB. Adicionalmente hay que mover todos los archivos pertenecientes a Customer Projects a su destino final. Lo más probable es que para automatizar este proceso haya que hacer uso de macros, para optimizar el proceso de importación de archivos. Importación de archivos de CP. Fase para encontrar todas las herramientas necesarias para llevar a cabo la trasferencia de archivos, cuando todos los instrumentos estén preparados, la transferencia tiene que ser llevada a cabo. Cuando la transferencia de archivos termine, los archivos tienen que ser controlados, esto será parte del alcance de este proyecto. 7. REQUERIMIENTOS PARA EMPEZAR EL DESARROLLO EPDM Capacitación. Aprender a utilizar la herramienta de diseño de EPDM, llamada Administration Tool Programas utilizados. - Administration Tool, principal herramienta de desarrollo. - Enterprise PDM, interfaz de usuario. Visual Studio -.NET, uso de API para optimizar el sistema PDM. - Microsoft Office para utilizar programación avanzada con Macros. - Bizagi Modeler, para modelar el proceso de Customer Projects. Hardware Necesario. - Work Station, terminal de trabajo. Network Access, acceso a la red de la Organización e Internet. CP Modelo de proceso. Para la obtención de requerimientos. Configurando Base de Datos por SolidWorks 238 Sergio Burgos

3 Escuela de Ingeniería Informática Empresarial Tabla1: Fases en las cuales puede se puede encontrar un proyecto. Estados de un Proyecto Inicio Planificación del Proyecto Diseño Mecánico Diseño Eléctrico Control Montaje Modo de pruebas Liberación Cerrado Figura1: Modelo de creación de prototipos. 8. MODELAMIENTO La situación actual de Customer Projects comienza escribiendo todo el plan de proyecto al interior de la plataforma Lotus Notes, que almacena el número de orden, nombre del dispositivos, número de dispositivos, número de ERP, fecha de pedido, oferta, etc. Después de hacer la planificación de proyectos en Lotus Notes, CP crea el diseño mecánico con el software de SolidWorks 3D CAD y el diseño eléctrico con CADDY ELECTRIC. Cuando ambos diseños están listos, se envía la documentación a producción para iniciar la fabricación y el montaje, sin embargo la producción puede encontrar errores y dependiendo del tipo de error se envía notificaciones al área mecánica, eléctrica o de planificación. Cuando el nuevo producto es producido, es revisado por el laboratorio de producción y calidad, que hace varias pruebas y dependiendo de los resultados el producto puede necesitar nuevas revisiones, después de todo, el área de Cumplimiento y Documentación crea toda la documentación sobre el nuevo producto y entonces es liberado al mercado, finalmente CP es quien decide cuando el proyecto termina cambiando el estado a CERRADO. 9. DIAGRAMA UML (CASOS DE USO) Cuando un usuario común accede al sistema PDM, lo hace de manera local, sin embargo en ejecución real, está accediendo a los 2 servidores que maneja EPDM, los cuales son: (i) Servidor de Base de Datos (ii) Servidor de Archivos Por lo tanto cada acción es validada por el servidor de base de datos y este puede rechazar o acceder a las Universidad de Talca diferentes peticiones. Cuando existe respuesta positiva, la información se almacena en el Servidor de Archivos, en acción contraria el sistema envía un mensaje del por qué la petición ha sido rechazada. METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DE SOFTWARE Para la fase de desarrollo se ha seleccionado el modelo de creación de prototipos que pertenece a los modelos de evolución de desarrollo. La ventaja de este modelo es la construcción de prototipos de manera ágil y rápida, utilizando el software adecuado, y garantizando que los requisitos se logren al cierre del proyecto. La creación de prototipos integra los objetivos y requisitos en el desarrollo, una vez demostrado los cambios se deben perfeccionar si algo sale mal. Todo el procedimiento se encuentra en un ciclo de pruebas, hasta que los requisitos y los objetivos son logrados y satisfechos por los usuarios. Cuando el producto final es el obtenido, este puede ser implementado. 10. DESARROLLO Diseñando con Administration Tool. SolidWorks EPDM permite gestionar a través de la herramienta de administración, todas las tareas administrativas de la Empresa, en sus diferentes bóvedas PDM, organizadas por uno o más servidores de archivo disponible. Los usuarios con suficientes privilegios de administración, pueden acceder a la herramienta de gestión desde cualquier ordenador cliente con Enterprise PDM, desde esta plataforma las siguientes configuraciones deben ser desarrolladas: Variables. EPDM gestiona las variables a utilizar en los formularios de datos, formularios de carpetas, formularios de búsqueda, plantillas y flujos de trabajo. Para Customer Projects es necesario crear nuevas variables. Para crear variables en el sistema PDM se debe especificar un nombre, el tipo de variable, seleccionar si es obligatoria o única, y agregar atributos si son necesarios. Los atributos permiten utilizar las variables en otras aplicaciones, para ello se debe añadir la extensión del archivo para que sea válido. De esta manera por ejemplo, podemos crear plantillas para Microsoft Office Documents Formulario de Datos. Otra característica de EPDM es tener la posibilidad de añadir meta información a los archivos, lo que significa que se puede agregar información relevante para la organización como: comentarios, ubicación, información de ERP, responsabilidad de los datos, la información de cumplimiento, controlados por, aprobado por, creado por, etc. De esta manera es posible estandarizar procesos, con información en tiempo real, para conseguir un mejor control y una forma más rápida de liberar productos al mercado. Los Formularios de datos se activan en función del tipo de archivo que se procesa. Por lo tanto, este proyecto incluye seis Formularios de datos para Customer Projects : (i) Formulario de Datos para el formato de dibujo AutoCAD Exchange Sergio Burgos 239 Configurando Base de Datos por SolidWorks

4 Universidad de Talca Escuela de Ingeniería Informática Empresarial Figura2: Formulario de Datos almacenamiento de datos de proyecto. Figura4: Formulario de Carpeta almacena valores de un proyecto específico. Figura5: PDM Workflow que controla la revisión de documentos. Figura3: Formulario de Datos Control de la información de archivos. (ii) Formulario de Datos para los dibujos de SolidWorks CAD. (iii) Formulario de Datos para presentaciones de Microsoft PowerPoint. (iv) Formulario de Datos para documentos de Office. (v) Formulario de Datos para los modelos y ensamblajes de SolidWorks CAD. (vi) Formulario de Datos para los modelos de SolidWorks CAD y piezas. El Formulario de datos para Customer Projects se divide en dos partes: la primera, almacena la información sobre el proyecto. Esta información es la misma para todos los archivos dentro del área de proyecto, por lo que cada vez que se agrega un archivo en la estructura de carpetas, se tendrá por herencia la información en todos los archivos. La única manera de modificar la información es cambiando los datos en el Formulario de Carpetas en la carpeta principal. El segundo segmento almacena información con respecto al archivo, numero ERP, Responsables de trabajo, Clasificación (Información técnica de SolidWork CAD), y comentarios Formularios de Carpeta. Los Formularios de carpeta almacenan la información principal sobre proyectos específicos, desde aquí se pueden modificar los campos del proyecto y en consecuencia afectar el contenido de los Formularios de datos a través de la actualización de valores Plantillas. A diferencia de los formularios de carpeta y de datos, que sólo almacenan información, las plantillas permiten realizar una acción, como la creación de nuevos productos, nuevos documentos de oficina o como en este proyecto, crear un nuevo proyecto para Clientes. Las plantillas de proyecto para clientes, permiten automatizar la creación de nuevos archivos, y crea toda la estructura de carpetas de manera automática. De este modo se asigna de forma automática el nombre de todas las Configurando Base de Datos por SolidWorks 240 Sergio Burgos

5 Escuela de Ingeniería Informática Empresarial Figura6: Ejemplo de una búsqueda en EPDM. Figura7: EPDM proporciona Control de Identidad. Figura8: Administración de usuarios. carpetas, proporcionando información a los formularios de datos del proyecto. Además se agrega un documento Word denominado "Resumen del proyecto", cuyo contenido son todos los datos principales del proyecto, asimismo se establecen todos los permisos para todos los grupos y usuarios, se detecta el año del proyecto por defecto, cuál será la carpeta raíz que almacenará todos los proyectos de ese año Flujos de Trabajo. Flujos de trabajo para CP, representan los flujos de trabajo interno que se practican en Universidad de Talca Thermo Fisher Scientific Inc. Un flujo de trabajo puede controlar el ciclo de vida de un documento, un proyecto, o el proceso de un producto, mediante la limitación de acciones para grupos de usuarios. Customer Projects utiliza dos flujos de trabajo: (i) Revisión de flujo de trabajo: Creado para los desarrolladores y los archivos de revisión. (ii) Estándar: Creado para el acceso y creación de nuevos documentos públicos Formularios de Búsqueda. Los formularios de búsqueda, proporcionan a los usuarios diversos criterios de búsqueda para localizar archivos, artículos, y los datos almacenados en una bóveda. Los formularios de búsqueda devuelven resultados de archivos y carpetas que incluyen Meta-información. A diferencia de la búsqueda común de Windows, esta es una potente herramienta parametrizable para buscar por cualquier variable utilizada dentro del sistema PDM. El diseño de cada formulario de búsqueda es completamente personalizable, lo que permite hacer búsqueda avanzadas con diversos o simple campos de búsqueda. El formulario de búsqueda para CP permite la búsqueda de variables clave, documentos, responsables de trabajo y flujos de trabajo. 11. PERMISOS Para administrar permisos se deben establecer los permisos del sistema PDM que son las acciones que un grupo o usuarios pueden realizar al interior del sistema. Adicionalmente se deben configurar los permisos de carpeta. Los permisos de carpeta se han clasificado como se describe a continuación: Permiso 1: Solo Lectura Permiso 2: Creación de datos Permiso 3: Creación de datos de manera avanzada. 12. GRUPOS Y USUARIOS Controlar el acceso a EPDM mediante la creación de grupos y usuarios. Cada bóveda tiene un conjunto de usuarios; para agregar cuentas de usuario, se debe tener permiso para administrar usuarios. El administrador PDM debe contener las listas de usuarios que se almacenan en el servidor de archivos, a continuación, la herramienta de administración PDM proporciona la lista de los usuarios disponibles, donde se puede seleccionar el usuario que se desea agregar al sistema. Ya seleccionado el usuario que se desea añadir, se debe completar la ficha con la información del usuario. Es importante completar sólo las propiedades generales, porque queremos gestionar grupos y no a los usuarios de manera individual. 13. PERIODO DE PRUEBAS Cuando el sistema sea puesto en libertad, según el plan del proyecto, se hará durante la capacitación de usuarios. Alrededor de este tiempo, el sistema PDM será revisado por los clientes (área de Proyectos), para evaluar el Sergio Burgos 241 Configurando Base de Datos por SolidWorks

6 Universidad de Talca cumplimiento del sistema con sus requisitos específicos. El propósito de esta prueba de integración es detectar cualquier tipo de inconsistencia. Las pruebas de software se desarrollarán midiendo las funcionalidades del sistema en su conjunto, en función de los requisitos funcionales y / o especificación de los requisitos del sistema. Las pruebas de software se harán no solo para medir el diseño, sino también para medir comportamiento, y finalmente satisfacer las expectativas del cliente. 14. CONCLUSIÓN Durante el desarrollo de este proyecto y en base a mi experiencia con el sistema PDM, puedo decir que EPDM es una poderosa herramienta para gestionar los datos de una manera eficiente, sin embargo esta herramienta no puede funcionar por sí misma, y requiere continuamente administración y supervisión. Las características básicas del sistema mejoran radicalmente el proceso de producción en todo el ciclo de la vida, pero si queremos poner en práctica los procedimientos de control avanzados, como el monitoreo de archivos, no es posible utilizando sólo la herramienta de administración. Al igual que cualquier empresa desarrolladora, SolidWorks EPDM necesita de otras aplicaciones Solidworks o SolidLines para lograr una mejor gestión, asimismo Thermo Fisher Scientific tuvo que comprar adicionalmente la herramienta de gestión de permisos, para la configuración de permisos de grupos y usuarios, creador PDF para grandes masas de archivos PDF, y una serie de otros plug-ins de aplicaciones, para mejorar cada vez más el sistema existente. En torno al proyecto de PDM en Thermo Fisher Scientific, el alcance fue creciendo más y más, y con ello el sistema de PDM fue cada vez más complejo, robusto y difícil de manejar. Por lo tanto, tenemos que pensar en otras maneras de automatizar el existente EPDM, una manera de hacerlo es mediante Add-ins, complementos de programación avanzada API. Es cierto que podemos crear nuestros propios complementos, por lo que EPDM soporta Visual Studio. NET ofreciendo todos los instrumentos, documentación y archivos para hacer ese tipo de programación, sin embargo gastaríamos una infinidad de tiempo y recursos para aprender por nosotros mismos, en mi opinión este es el negocio real de las empresas desarrolladoras de software, al brindar soporte, mantención y capacitación. Por lo tanto Thermo Fisher Scientific también entrego durante este proyecto capacitación API para sus desarrolladores, con el fin de en un futuro crear sus propias aplicaciones PDM, en base a sus objetivos de negocio y los requisitos para los próximos años. Actualmente el sistema implementado para Customer Projects esta 100% funcionando para la localidad de Langenselbold Alemania, el objetivo principal de este proyecto fue completamente logrado, todas las actividades y tareas se llevaron a cabo según la planificación y programación de proyecto, y sin lugar a dudas mejoro notablemente el proceso de desarrollo de nuevos productos, Escuela de Ingeniería Informática Empresarial mejorando tiempos y uso de recursos tras la estandarización de procesos mediante un sistema PDM. AGRADECIMIENTOS Este estudio fue apoyado por Thermo Fisher Scientific Inc. Langenselbold Alemania, quienes generosamente entregaron los datos y la posibilidad de estadía en sus instalaciones durante 7 meses de trabajo. Adicionalmente este estudio fue apoyado por: Administradores del sistema PDM: Matthias Metz y Tino Barnkoth Profesor supervisor en Alemania: Prof. Andreas Lenel Ph.D. University of Applied Science, Wiesbaden Alemania. Profesores de escuela: Prof. Sabino Rivero Ph.D., Prof. Trung T. Pham Ph.D. Universidad de Talca Chile. REFERENCIAS [1] SolidWorks : Programmer s Reference Guide. New York (2011) [2] Dassault Systemes SolidWoks Corporation: API Fundamentals of SolidWoks Enterprise PDM., Concord, Massachusetts USA (2011). [3] SolidWorks : Administration Guide. New York (2011) [4] SolidWorks : Installation Guide. New York (2011) [5] SolidWorks : Replication Guide. New York (2011) [6] SolidWorks : Web Server Guide. New York (2011) [7] SolidWorks : What s New Enterprise? New York (2011) [8] SolidWorks : SolidWorks Enterprise PDM Help: plorer/allcontent/entpdm/fileexplorer/c_welcome_to_solidwor ks _Enterprise_PDM.html [9] SolidWorks : Customer Portal SolidWorks : WECmd=Login&SWEPL=1&SWETS= [10] SolidWorks : Main help Forum: [11] SolidWorks : Enterprise PDM helps DVD (2011) [12] Trung Pham Ph. D.: Project Management1 Chapter 2 proposing a project (2011) AUTOR Sergio Andrés Burgos Toro es Ingeniero en Informática Empresarial egresado de la Universidad de Talca. Actualmente se desempeña en el área de tecnología de información en Santiago de Chile. Configurando Base de Datos por SolidWorks 242 Sergio Burgos