Plm система на промышленном предприятии. PLM система: что это такое, ее схема и стадии жизненного цикла изделия. Создание собственных информационных систем без программирования

В этой статье мы расскажем вам, что такое PLM (ПЛМ) системы, как это расшифровывается, а также поговорим об истории создания и особенностях технологии, о большинстве ее возможностей.

Под этой, на первый взгляд, сложной аббревиатурой скрывается понятное определение - исследование времени жизни абсолютно любого продукта (Product Lifecycle Management). Данный термин впервые появился приблизительно 30 лет назад, и c тех пор соответствующая техника хорошо применяется для управления жизненным циклом продукции. До 1995 года многие люди не знали, как применять только входившую в жизнь инновацию. В особенности это относилось к просчету инженерных проектов, поскольку не существовало подобных разработок, а значит, информации по исследуемому объекту тоже не было.

Через 2 десятилетия отрасль производства хорошо сформировалась, и понятие PLM закрепилось в деятельности всего человечества.

Что же это такое – определение понятными словами

На Международном конгрессе по ведению бизнеса давно определили, что ПЛМ – это грамотный стратегический прием для осуществления производственных вычислений и планирований.

В международном технологическом сообществе было принято решение считать, что PLM инновации – это очень правильный подход для ведения бизнеса. С их использованием поддерживается вся инфраструктура производства товаров, потому что представляемая информация отображает все ключевые показатели изделия. Начиная с самого изготовления, и заканчивая завершением использования с последующей утилизацией.

В процессе производства не обойтись без автоматизированных программ для проектирования и расчетов, так как с подобными решениями можно улучшать производительность всего предприятия. К процессу закупки, разработки, изготовления и продаж будут иметь доступ все инженеры, заказчики, исполнители, а также другие рабочие за счет удобной системы интеграции файлов и документооборота.

Уникальной чертой ПО от компании ZWSOFT является то, что в программировании используются стандартные расширения, поэтому оно может взаимодействовать с ERP, PPPM, MDM,CAM,CAE, PDM как полноценный компонент одной PLM системы.

Задачи, решаемые при помощи методов моделирования

• Грамотное управление жизненным циклом продукта проделывается до завершения этапа его использования.
• Общая технологическая разработка изделия. Она достигается благодаря общей сфере проектирования.
• Полноценная модуляция изменения конфигурации параметров изделия.
• Управление документами и информационными моделями.
• Распределение денежной суммы за поставку и обслуживание рабочего цикла товаров.
• Рассмотрение и тестирование объектов производства с учетом его характеристик.
• Проверка надежности, связанная с техническим обслуживанием проекта и другие функции.

Сложные в реализации объекты можно построить только при тщательном планировании. В макет должны входить все информационные данные и параметры. Компания «ЗВСОФТ» дает вам возможность воспользоваться своими приложениями, которые разрабатывались на протяжении многих лет. В пример можно взять программу , она имеет возможность создания трехмерных визуальных зданий. Используются product lifecycle management (plm) технологии. Благодаря им можно узнать приблизительный срок эксплуатации конструкции, информационные показатели в обслуживании, а также предугадать, как поведет себя постройка в дальнейшем.

Демо-версии программы бесплатно предоставляется на официальном сайте ЗВСОФТ. Вся интеграция файлов будет проведена в условиях одной среды, и ей смогут воспользоваться как заказчик, так и отвечающий за проект подрядчик.

Преимущества использования PLM

В самом начале зарождения системы PLM производилось только управление жизненным циклом продукции. Просматривались только данные периода от начала изготовления до выпуска готовой продукции. Но в данное время такие программы используются и для проведения многих других операций, таким образом можно собирать огромное количество данных. Это происходит на протяжении всей жизни партии, каждая стадия проходит тщательное наблюдение специалистами.

Чтобы вести грамотный бизнес и не сталкиваться с ошибками, следует пользоваться помощью компьютерных технологий. Только в таком случае ваше производство будет процветать.

Вот еще несколько приемов для успешного развития предпринимательской деятельности:

• Отношение между заказчиком и исполнителем должны иметь только положительный характер, так можно избежать более серьезных проблем с начальством.
• С каждым днем каждый бизнес добивается все новых ступеней в конкуренции, и в любой компании так должно быть, чтобы поддерживалась конкурентоспособность выпускаемой продукции.

Учитывая вышеуказанные понятия, можно создать производство, которое будет приносить хорошую прибыль. PLM системы активно встраиваются в сегмент российской промышленности, они нужны для выполнения таких задач:

• Обеспечить нужный подход к ведению торговли, в таком софте можно найти управленческие решения для предпринимательства.
• Обозначить для себя представления о предприятии, обо всех процессах рассматриваемых проектов, наладить взаимоотношения со своим подрядчиком.
• Постоянное управление всеми циклами развития.
• Объединение процессов и работ всего процесса изготовления.

Применение таких инструментов реализует возможность следить за финансовыми показателями, также они повышают соперничество в одном сегменте на рынке. Подобные действия способны поднять вашу компанию на более высокий уровень и нормализовать отношения со своими прямыми потребителями.

Трудности при использовании PLM систем

Для того, чтобы настроить PLM в своём бизнесе, необходимо пройти через некоторые сложности. Ниже мы подробно расскажем с чем вам придется столкнуться:

Это далеко не все трудности, многие из них тяжело предусмотреть и избежать. В действительности таких затруднений предостаточно, в частности, это касается лидирующих предпринимателей. Но надо учитывать концепцию своих оппонентов, в таком случае можно обойти некоторые «опасные повороты». Для облегчения труда своих инженеров и разработчиков используйте компьютерное моделирование. Точность расчетов и скорость работы сделают временные затраты намного меньше, а результат – лучше. С его помощью можно создать понятный план работы, производственный процесс пойдет гораздо быстрее.

Программа Windchill на платформе ZWCAD

В 2017 году компания AMC Bridge успешно интегрировала работу продукта PLM Windchill от одной из крупнейших из технологических компаний, PTC – с программным обеспечением от ZWSOFT. Такой союз привел к эффективной работе крупных предприятий, для которых важна связь этапа проектирования продукции и последующий контроль за сведениями о партии, о жизненном цикле изделий.

Сочетание привело к следующим преимуществам:

• интеграция данных из проекта в сводки и таблицы;
• поддержание чертежей формата.dwg в панели Windchill;
• пополнение базы данных, открытие ссылок в программе сразу из ZWCAD;
• выполнение опций Revise, Check-In и Check-Out в среде CAD;
• целостность взаимодействия при присоединении модулей и дополнительных утилит;
• информационные оповещения о событиях и задачах.

Все это помогает держать под контролем информацию обо всех изменениях и данных в процессе работы сразу с двумя программами. Так происходит прочная связь всех отделов и спецификаций на основе одного изделия.

В заключение

Компании, которые имеют довольно высокий рейтинг продаж говорят, что перспектив развития PLM очень много. Поэтому нужно тщательно рассматривать детали своего предпринимательского дела, и быть крайне аккуратным при заключении серьезных договоров.

ПЛМ системы при правильной эксплуатации должны помогать снижать затраты на изготовление и реализацию, транспортировку партии.

Соблюдение правил ведения бизнеса способствует положительной динамике в глазах потребителей, а также и всей общественности. Возросшая конкуренция привела к заметному ужесточению требований, предъявляемых пользователями к оценке всевозможной продукции. Примеры программ для использования PLM систем можно рассмотреть на сайте компании ZWSOFT. Только грамотное решение задач при помощи компьютерных технологий поможет эффективно задействовать этот ресурс. Используя софт, не нужно будет думать о заполнении бланков данных, все автоматизировано и происходит без дополнительной помощи человека. В том числе соблюдаются нормы техники безопасности, поэтому вы не будете нарушать установленные противопожарные и прочие оговоренные законодательством стандарты.

В этой статье мы рассказали, что ПЛМ (plm) системы нужны для управления стадиями жизненного цикла изделия, контроля за производством. С помощью решений от компании «ЗВСОФТ» вы сможете интегрировать CAD\CAM программы в PLM систему, которая позволит контролировать все этапы изготовления продукта: подбор сырья, проектирование, особенности при создании, упаковке и реализации.

В комментариях к нашей предыдущей статье высказывались вполне логичные претензии, в основном – от тех, кто в теме. Дескать, приведенный нами пример проектирования детали компьютерного корпуса в системе CATIA – это форменное забивание гвоздей микроскопом. Действительно, если перевести аналогию на более привычные пользователям Хабра IT-решения, это все равно, что устанавливать фотошоп только для изменения размера картинки. С компьютерным корпусом, допустим, справится и более простая система автоматизированного проектирования, но начать нам хотелось с какого-то простого примера.

Теперь перейдем к сложному и более реалистичному. Одним из клиентов Dassault Systemes (французской компании) является французский же автоконцерн PSA Peugeot Citroen. В разработке автомобилей этого альянса используется не только 3D CAD-система CATIA, но и многие другие программные решения. Вместе они составляют целую систему, которую принято коротко именовать PLM (Product Lifecycle Management) – Система управления жизненным циклом изделия. Собственно проектирование какого-либо продукта – это только небольшая часть всей системы.

Огромное внимание уделяется вопросу управления деятельностью крупного предприятия, у которого могут быть тысячи сотрудников, так или иначе ответственных за конкретный проект, сотни подрядчиков и десятки проблем, возникающих каждую минуту и требующих решения. Фактически система PLM настолько многогранна, что включает в себя многие элементы других (тоже непростых) программных комплексов, названия которых также состоят из трех букв: CRM, ERP и так далее. Только здесь продукт поставлен во главу, а значит такое решение – для компаний, создающих то, что можно потрогать руками. Например, автомобили.

Внутри – начало рассказа о системе PLM с точки зрения менеджера проекта, а также простой пример проектирования конструкции автомобиля в CATIA V6.

Начальство не дремлет!

Начнем с анализа проекта с точки зрения руководства. Какие типичные задачи у начальника любого проекта? Если в общих чертах, то так: собрать команду исполнителей, сформулировать общую задачу, назначить зоны ответственности и следить за выполнением, периодически вмешиваясь и решая возникающие проблемы. И это – если уже понятно, что и как будем производить. А если нет?

Допустим, у компании в недавнем прошлом был один успешный продукт (ну, например, Планшет), и теперь она хочет заработать еще больше денег, представив на рынке обновленную модель (допустим, Планшет 2). Уже на стадии планирования нужно учесть множество факторов. Отзывы пользователей предыдущего продукта (хотят встроенную видеокамеру, три недели автономной работы и разъем для карт памяти), экономическую целесообразность (первую модель выпустили меньше года назад, и ее в целом и так неплохо покупают), требования высшего менеджмента (деморализовать конкурентов, завоевать 100%, нет – 110% рынка!), стоимость комплектующих (пропиливание дырки в корпусе под карту памяти увеличит себестоимость на 10%).

За анализ подобной информации в PLM-системе Dassault Systemes отвечает решение ENOVIA. По сути, это система совместной разработки и планирования, где у каждого участника есть доступ к «своим» данным, а у начальства еще и возможность видеть общую картину, а также одним кликом рисовать красивые графики перевыполнения планов для еще более крутого начальства. В применении к автоиндустрии такая система может выглядеть так:

Обратите внимание, что проект открыт в браузере. Предусмотрена система удаленного доступа: командировка не помешает вам наблюдать за подчиненными. Многочисленные меню могут рассказать о стадиях проекта: поставленных задачах, проектировании, создании и испытании прототипа, закупки комплектующих у третьих сторон, производстве и обслуживании. ENOVIA хранит всю историю автомобиля, начиная с принципиального решения о разработке и производстве и заканчивая датой прекращения выпуска последних запчастей для уже давно снятой с производства модели. Всегда можно проследить, насколько эффективно велась работа по определенным направлениями, что делать дальше, и кто виноват. Справа есть список участников проекта – руководителей направлений разработки и простых инженеров.

Вполне очевидная вещь: таймлайн проекта. Понятно, что такой же можно нарисовать в «аутлуке». Разница в том, что здесь учитываются сроки разработки мельчайших деталей: вплоть до последней лампочки. ENOVIA хранит данные об успешности выполнения каждой небольшой задачи, и в целом позволяет уменьшить общий объем неизбежно возникающих в крупной организации нестыковок до разумных пределов.

Назад в CATIA
Впрочем, давайте спустимся на несколько уровней ниже, туда, где желания руководства (сделать лучше, больше, денежнее) реализуются талантливыми инженерами и дизайнерами. Я хочу показать, как система трехмерного проектирования CATIA используется для разработки реальных, и очень сложных продуктов. На сей раз мы имеем дело с автомобилем Peugeot 206, в котором нужно доработать встроенную аудиосистему. Для этого мы открываем нужный комплекс деталей, в данном случае – двери, где нужно разместить колонки.

Сравните это с примером из предыдущей статьи : здесь мы имеем дело с тысячами элементов, объединенных в группы: отдельно кузовные элементы, отдельно электрика, механика и прочее. Даже открытие такого проекта, на мощной многопроцессорной рабочей станции, занимает длительное время, поэтому в новой версии CATIA V6 был придуман специальный механизм, помогающий выбрать тот самый элемент конструкции, который нужен сейчас. Просто, чтобы не терять время.

Увеличиваем нужную деталь: здесь также видны другие элементы электрики, встроенной в двери: механизм поднятия стекла, кнопки в водительской двери, концевые выключатели и т.д.

Проектировать динамик отдельно не придется: мы просто выбираем его из списка готовых элементов.

И указываем модификацию автомобиля (пятидверную), а также тип комплектации.

Размещаем динамик в двери. Естественно, этим все не ограничивается: нужно продумать подключение динамика и вывод кабеля в салон автомобиля.

Для кабеля уже предусмотрено промежуточное крепление внутри корпуса.

Осталось указать основные опорные точки для жгута. Первый вариант не слишком удачный: жгут сильно натянут и от вибрации может лопнуть, либо может отлететь крепление.

Поэтому мы перемещаем промежуточный крепеж на новое место.

И получаем более надежную конструкцию. Вот полное видео данного этапа проектирования (лучше открыть

09.08.2006, СР, 16:08, Мск

Предлагая решения для управления жизненным циклом изделий (PLM), некоторые разработчики лукавят: продуктов, полностью соответствующих концепции, немного. Но это не мешает мировому рынку PLM активно развиваться, а российским разработчикам таких систем – надеяться на весомую поддержку со стороны государства. В любом случае, перспективы этого сектора рынка вполне радужные.

страницы: 1 | | следующая

Будущее рынка PLM

Прогнозы относительно перспектив PLM-систем на ближайшее будущее сейчас сыплются как из рога изобилия. Так, компания Daratech считает, что в течение следующих трех лет лидерами будут две компании - UGS и Dassault Systemes. Они в течение ближайших пяти лет смогут аккумулировать порядка 70% всего рынка. Daratech свои выводы строит на анализе продолжительного кризиса компании PTC. Но PTC уже не раз преподносила сюрпризы рынку, опровергая самые смелые прогнозы насчет своей будущности. Кроме того, по мнению аналитиков Daratech, должны значительно ускориться процессы поглощения малых и средних игроков на этом рынке. Но при этом велик шанс появления новых компаний-лидеров с серьезными конкурентными преимуществами.

Сразу вспоминается пример компании ImpactXoft, разработавшей с нуля новаторский продукт IX Design. Правда, независимой компания оставалась недолго. Dassault Systemes в обмен на "ноу-хау" ImpactXoft предоставила для IX Design часть программного кода Catia.

Daratech полагает, что главной движущей силой PLM в следующие 5-10 лет станет CAE-сегмент, и CAE-программы будут встроены в CAD-системы. Этот процесс уже набирает обороты и особенно активно проявляется в среднем сегменте рынка. Например, семейство программ Cosmos уже давно работает в среде Solid Works. Аналогичная ситуация может сложиться и с CAM-программами, например, SolidCAM уже встроен в Autodesk Inventor. И вообще, по мнению Daratech, индустрия PLM через десять лет будет в корне отличаться от уже существующей.

CIMdata прогнозирует появление в PLM-решениях производственных функций - автоматизированных систем управления производственными процессами Manufacturing Execution System, или сокращенно MES. В этом отношении, приобретение компанией Dassault Systemes фирмы MatrixOne выглядит наиболее перспективно, ее функции по управлению проектами уже нашли свое отражение в ENOVIA MatrixOne. По мнению CIMdata нас также ждет расширение ассортимента предлагаемых программных продуктов, специализирующихся на решении локальных задач и учитывающих специфику конкретных отраслей и предприятий, но построенных на базе единой платформы от одного вендора.

Мировой рынок PLM в 2005 году: объем*, лидеры

* Объем рынка разделен на доходы от разработки ПО, доходы от продаж конечным пользователям (ритейл) и дистрибьюторам (прямые продажи).

Источник: Daratech, 2006

Кроме того, на рынке PLM-продуктов должны появиться решения, предназначенные для новых отраслей, таких как производство одежды, розничная торговля, упаковка и др. Определенный прогресс в этом направлении уже есть, некоторые вендоры уже публиковали заявления об успешных внедрениях. CIMdata также прогнозирует более масштабную интеграцию конкурирующих продуктов. Это очень важная задача, причем она касается не только продуктов разных производителей, но и разных продуктов одного и того же производителя. Так, например, до сих пор нет прямой и обратной интеграции между Catia и Solid Works, хотя Solid Works Corporation с 1997 года принадлежит Dassault Systemes. Ну а для завоевания массового рынка малого и среднего бизнеса создатели PLM-решений должны будут обратить внимание на разработку более дружественного пользовательского интерфейса.

По прогнозу компании Gartner, в ближайшие годы самой перспективной станет сервис-ориентированная архитектура SOA. Кроме того, PLM-рынок перейдет на поставку решений по требованию. Эти решения будут обладать всеми необходимыми функциональными возможностями для адаптации к условиям работы конкретного предприятия. Критически важным фактором станет интеграция между ERP и PLM. По заявлениям некоторых вендоров, ими уже внедрено несколько удачных интегрированных решений, но в подобных продуктах есть и много "подводных камней", в первую очередь, из-за различия идеологии функционирования таких систем. К начатому CIMdata списку новых отраслей, где следует ожидать внедрения PLM-решений, Gartner добавляет медицину, страхование, банки и сети быстрого питания. Если это удастся, то рынок PLM будет расти значительно быстрее, ведь в указанных областях вращаются большие деньги.

Четкие границы PLM

Изучая различного рода информацию о PLM, часто ловишь себя на мысли, что решение, преподносимое автором как PLM, на деле таковым не является. Поэтому, чтобы избежать разночтений, предлагаю уточнить терминологию.

PLM (Product Lifecycle Management) – это управление жизненным циклом изделия. Название, вроде бы, говорит само за себя, но появилось не сразу. Долгое время специалистами использовалась (да и сейчас активно используется) довольно громоздкая конструкция CAD/CAM/CAE/PDM. В свое время ее пытались заменить более коротким CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла), но аббревиатура PLM, предложенная компаниями Dassault Systemes и IBM, попала "в яблочко", и вскоре ее стали использовать все ведущие разработчики систем автоматизированного проектирования (САПР).

Если вдуматься, то в поддержке жизненного цикла изделия и управлении этим процессом участвуют все службы предприятия, соответственно, все эти службы являются тем или иным компонентом PLM. В применении к ИТ, в понятие PLM следует включить все имеющиеся в организации программные средства, в том числе ERP и CRM. Поэтому под PLM мы будем понимать цепочку CAD/CAM/CAE/PDM, так как это принято большинством ИТ-специалистов.

PLM-рынок сегодня

Рынок PLM растет, привлекая все больше внимания крупных игроков на этот довольно прибыльный участок ИТ. По данным Daratech, озвученным на конференции DaratechSUMMIT 2006, в 2005 году общий объем рынка вырос на 13% и составил $10,49 млрд.

Лидером в данной области является пионер концепции PLM - компания Dassault Systemes. Ее PLM-решение выглядит следующим образом: система CAD класса Hi-end Catia, на основе которой решаются задачи сегментов CAE и CAM с использованием собственных и сторонних приложений; две PDM-системы Enovia и Smarteam (последнюю можно назвать Lite-версией, соответственно, и цена у нее ниже, чем у Enovia); а также система Delmia, предназначенная для решения задач планирования и управления производством.

Хорошие темпы роста на рынке PLM демонстрирует и компания UGS, которая подхватила идею PLM, предложив соответствующие решения не только для крупных, но и средних компаний. В ее PLM-системе для крупных компаний использованы CAD, CAM и CAE Unigraphics и PDM-решение Teamcenter. А в состав PLM-решения среднего класса UGS Velocity Series включены CAD Solid Edge, CAE Femap, NX CAM Express и PDM Teamcenter Express.

Вслед за ними идет PTC, которой практически удалось выбраться из затяжного кризиса и не только за счет сокращения издержек. Она заключила союз с IBM, пусть и на отдельно взятом китайском рынке, а также вступила в альянс с Microsoft, став ее "золотым" партнером (Microsoft Gold Certified Partner). В состав PLM-решения от PTC входят системы CAD, CAM, CAE (все – Wildfire / ex-PRO/Engineer) и PDM Windchill.

Ведущие мировые и российские разработчики PLM-систем

В современном мире технологии меняются быстрее, чем предприятия успевают их интегрировать. Несовместимость различных систем и невозможность организовать взаимодействие между ними вызывает у пользователей сильную головную боль. Эта проблема усугубляется резким ростом конкуренции в условиях экономического спада. Чтобы добиться успеха, нужно выпускать новаторские продукты в кратчайшие сроки, а их созданием, как правило, занимается сразу несколько предприятий. Организовать совместную работу над сложными проектами непросто. Именно эту задачу призвана решить технология управления информацией об изделии на протяжении его жизненного цикла (Product Lifecycle Management, PLM).

Немного истории

Хотя термин PLM появился недавно, задача управления информацией об изделиях и коллективной работой над проектами привлекла к себе внимание еще в 80-х годах. Для ее решения предлагались различные методы. Например, IBM выдвинула идею компьютерного интегрированного производства (Computer Integrated Manufacturing), а Министерство обороны США предложило методику автоматизированной поддержки принятия решений по приобретению изделий и материально-техническому обеспечению (Computer-Aided Acquisition and Logistics Support, CALS). Но в силу ряда причин эти инициативы не вызвали особого энтузиазма у пользователей. Возможно, они просто опередили свое время.

Рис. 1. Мировой рынок PLM

В конце минувшего тысячелетия все та же IBM разработала новую концепцию - PLM, которой повезло больше, чем предшествующим. За короткий срок она стала популярной до такой степени, что две крупнейшие компьютерные компании - IBM и EDS - использовали эту аббревиатуру в названии своих подразделений, а спрос на PLM-продукты стал расти даже в условиях спада мировой экономики. Так, по данным аналитической компании CIMdata (www.cimdata.com), в прошлом году объем мирового рынка PLM (включая ПО и услуги) составил 13,5 млрд. долл., а к 2007 г. он, как ожидается, вырастет до 20 млрд. долл. (см. рис. 1). Аналитическая фирма IDC (www.idc.com) оценила объем одного только сектора PLM-услуг в 3 млрд. долл. в 2002 г. и прогнозирует его увеличение до 9,7 млрд. долл. в 2007-м.

Чем объясняется такой успех? Чтобы разобраться в этом, постараемся сначала понять, что собой представляет и какие задачи решает PLM.

Определение

Что же такое PLM? Точно ответить на этот вопрос непросто, так как четкое определение отсутствует, а формулировки главных идеологов хотя и подробны, но весьма расплывчаты. Например, CIMdata, которая специализируется на анализе рынка PLM, утверждает, что это стратегический подход к организации бизнеса, позволяющий предприятиям с помощью интегрированного набора корпоративных приложений коллективно разрабатывать, распространять и использовать информацию о продукте, а также управлять ею на протяжении его жизненного цикла - от проекта до утилизации. При этом объединяются усилия людей, процессы, бизнес-системы и данные.

Компания EDS определяет PLM как комплексную корпоративную информационную систему, обеспечивающую управление всеми аспектами жизненного цикла изделия, от выработки требований, анализа рынка и разработки до производства, поставки и сервисного обслуживания. EDS добавляет, что PLM составляет информационную основу предприятия, так как поддерживает взаимодействие в реальном времени всех, кто имеет отношение к продукту в течение всей его жизни, и позволяет образовавшемуся виртуальному предприятию распределять знания и сохранять свой интеллектуальный капитал.

В IBM считают, что PLM дает возможность предприятию проектировать, анализировать продукты и управлять ими, начиная от выработки концепции и заканчивая изъятием из эксплуатации. В результате возрастает эффективность процесса разработки продукции и упрощается использование информации об изделиях, что способствует повышению качества принимаемых решений и уровня обслуживания заказчиков.

Все определения звучат настолько красиво и неконкретно, что на первый взгляд даже может показаться, что PLM - скорее маркетинговый лозунг, чем реальная технология. Такая точка зрения существует, скептически настроенные пользователи даже утверждают на страницах прессы, что софтверные компании просто придумали очередную аббревиатуру, чтобы подстегнуть спрос на корпоративные программные продукты в условиях его падения. И хотя, конечно, некоторая маркетинговая составляющая в PLM присутствует, было бы преждевременно заявлять, что этим исчерпываются возможности данной концепции. Ведь если абстрагироваться от эффектных формулировок и разобраться в сути PLM, то становится ясно, что это такая же компьютерная технология, как и многие другие, со своими задачами, преимуществами и проблемами.

Задачи

Не желая мириться с таким положением дел, пользователи уже давно требовали от разработчиков полностью интегрированных решений. И тогда последние предложили PLM - решение, объединяющее отдельные участки автоматизации в едином информационном пространстве и реализующее сквозной конструкторский, технологический и коммерческий цикл, от подготовки проекта до утилизации (рис. 3).

Преимущества

Такой подход сулит предприятиям немалые выгоды, главные из которых:

· ускорение выпуска новых продуктов;

· усиление контроля за качеством;

· сокращение издержек путем замены физических макетов виртуальными;

· экономия за счет многократного использования проектных данных;

· расширение возможностей оптимизации изделий;

· экономия благодаря сокращению отходов производства;

· снижение затрат с помощью полной интеграции инженерного документооборота.

Именно эти достоинства и объясняют популярность PLM. Ведь любое предприятие мечтает о таких преимуществах. Например, автомобильная или авиационная компания может ускорить выпуск новых моделей, проектировщики - сократить и усовершенствовать цикл разработки, поставщики - многократно использовать уже созданные проекты, отделы технического обслуживания - быстро найти информацию об изделии, а руководители - получить полное представление о результатах всего производственного процесса на основе сведений от различных технологических участков, центров гарантийного обслуживания заказчиков. Все это сулит огромную экономию. Так, по оценке аналитической компании Daratech (www.daratech.com), крупные автомобилестроительные концерны могли бы сэкономить от 50 до 100 млн. долл. при разработке каждого нового автомобиля, если бы организовали обмен чертежами и моделями между разными САПР.

Рис. 2. Лидеры рынка PLM в 2002 г.

К сожалению, просто купить и установить PLM-систему невозможно, так как готовых решений нет. Ведь это - не коробочный продукт, а некая совокупность технологий и методов интеграции уже функционирующих корпоративных систем (САПР, ERP, CRM и т. д.) с системами коллективной работы над созданием законченной среды, позволяющей полностью управлять процессами проектирования, тестирования, производства, обслуживания, списывания и утилизации продуктов. Термин PLM охватывает многие составляющие. Аналитики из CIMdata перечислили основные из них: базовые стандарты и технологии (XML, средства визуализации, совместной работы и интеграции приложений); инструменты подготовки инженерной информации (CAD, CAE, CAM и пр.); вспомогательные программы (хранение данных, управления информацией, документооборот); функциональные приложения (для управления конфигурациями, версиями) и корпоративные системы (ERP, CRM, SCM и т. д.). Объединяя все эти компоненты, PLM позволяет создать своего рода связующее ПО (middleware), интегрирующее все информационные системы предприятия и поддерживающее коллективную работу над проектами (рис. 4). Продукты для построения PLM-решения сейчас предлагают многие поставщики, работающие на рынках САПР и ERP (см. табл.).

Проблемы

Ничего не дается даром, и PLM не является исключением. Чтобы воспользоваться преимуществами данной заманчивой концепции, необходимо преодолеть серьезные технические трудности. Это относится и к пользователям, и к разработчикам.

Рис. 3. PLM объединяет отдельные участки автоматизации в единое информационное пространство предприятия

Коллективная работа . Обычно каждое подразделение выдает свою информацию и по-своему ее обрабатывает. Так, отделы проектирования, выпуска и закупок могут использовать совершенно разные версии спецификаций материалов и принимать решения независимо друг от друга. Поэтому перед внедрением PLM руководители компании должны прежде всего установить корпоративные стандарты на форматы данных. Но это еще не все. Дело в том, что большинство предприятий для выполнения отдельных заданий производственного процесса использует САПР разных поставщиков. Для их интеграции в рамках PLM-среды приходится применять средства преобразования данных из одного формата в другой, что нередко вызывает ошибки и ухудшает качество информации. Наиболее очевидный способ избежать этого - внедрять PLM-продукты одного поставщика. Такой подход, по мнению аналитиков, позволит также сэкономить на интеграции и обновлении программ. Однако лишь немногие поставщики предлагают весь набор средств PLM, да и предприятия вряд ли захотят менять привычные САПР на новые.

Единственный выход - создание открытого формата данных. Такие попытки предпринимаются, но, к сожалению, особого прогресса здесь не наблюдается. Например, организация ISO (www.iso.org) выпустила стандарт STEP (Standard for the Exchange of Product

Model Data) для описания трехмерных CAD-моделей, но он не получил серьезной поддержки у поставщиков. Теперь идет разработка форматов на основе метаязыка XML. Компания EDS предлагает для визуализации и описания геометрии формат PLM XML (www.eds.com/products/plm/open), консорциум OpenHSP (www.opnesf.org) продвигает для визуализации свой одноименный стандарт, а организация OASIS (www.oasis.org) развивает технологию ebXML для обмена коммерческой информацией между предприятиями. Эти разработки еще только начинают внедряться, и пока совершенно неясно, станут ли они основой для полноценного стандарта PLM и когда он появится.

Многократное использование информации. Часто конструкторы делают лишнюю работу, каждый раз создавая заново модели деталей, вместо того чтобы взять их из других проектов и использовать повторно. На это есть ряд причин. Во-первых, старые модели трудно редактировать, поскольку с помощью современных САПР, включающих средства твердотельного и поверхностного моделирования, управления формой граней и другие инструменты, создаются очень сложные модели. Если с самого начала при выборе базового конструктивного элемента проектировщик не угадает, как будет меняться деталь в течение ее жизненного цикла, то потом окажется проще предложить новую модель, чем вносить изменения в старую. Во-вторых, проблема возникает из-за архаичной организации хранения данных. Дело в том, что связи и отношения деталей в сборке обычно хранятся в таблицах в виде имен дисков и каталогов соответствующих файлов. Если изделие имеет длинный жизненный цикл, то в ходе его эволюции эти файлы перемещаются по сети и связи между ними могут нарушаться. Такая зависимость от физического и логического местонахождения отдельных файлов может приводить к ошибкам в тех случаях, когда какие-то узлы применяются одновременно в нескольких изделиях. Решить эту проблему до некоторой степени позволяют системы управления данными об изделии (PDM), но и они не всегда "знают" о связях отдельных файлов в сборке.

Разные способы работы с информацией . Как известно, производства бывают двух типов: непрерывные и дискретные. К первому относятся предприятия нефтегазовой, металлургической, химической, фармацевтической, пищевой промышленности. Они в основном имеют дело с информацией о формулах, ингредиентах и рецептурах. Для ее коллективного использования им требуются специализированные PLM-системы, а они еще только начинают появляться. Предприятия второго типа, принадлежащие к автомобилестроительной, авиакосмической, судостроительной и другим отраслям, используют данные в виде трехмерных САПР-моделей. Поскольку создателями концепции PLM являются разработчики САПР, большинство PLM-пакетов ориентированы именно на такой тип производства. Однако и здесь есть существенные различия, связанные с длительностью жизненного цикла изделий. Например, суда или самолеты живут в производстве долго - 20-30 лет, автомобили - порядка пяти лет, а бытовая электроника или компьютеры всего несколько месяцев (затем модель заменяется новой). У производителей этих изделий разные требования к использованию информации о жизненном цикле. В некоторой степени данную проблему решают PLM-продукты для вертикальных рынков, но они пока охватывают далеко не все отрасли.

Это не полный перечень препятствий на пути внедрения PLM. На самом деле их гораздо больше. Устранить их непросто, особенно крупным организациям. Видимо, потому даже на Западе еще ни одно предприятие не реализовало концепцию PLM в полном объеме.

Первопроходцы

Как рассказал вице-президент EDS PLM Solutions Чак Гриндстафф во время своего визита в Москву, дальше всех в этом направлении продвинулась американская аэрокосмическая организация НАСА, но и там процесс внедрения еще не завершился. Другие крупные пользователи - Ford, General Motors, Nissan - столкнулись с трудностями, связанными с использованием продуктов разных поставщиков и инертностью руководства. Впрочем, General Motors уже развернула PDM-систему и перешла на следующую стадию реализации PLM - внедрение средств управления цифровыми макетами. В результате ей удалось сократить время проектирования нового автомобиля с 48 до 18 месяцев, а теперь она старается ускорить производственные процессы.

Рис. 4. PLM управляет информацией об изделии на протяжении всего его цикла

Менее крупным организациям проще перейти на новую технологию, чем гигантам. И хотя этот процесс еще только начинается, на страницах компьютерной прессы уже появились описания первых успехов пионеров. Правда, эти проекты пока охватывают не все предприятие, а лишь отдельные его участки. Так, американская фирма Lear, поставляющая оборудование для автомобильной промышленности, развернув ряд PLM-инструментов, смогла обеспечить заказчиков полной информацией о проекте в течение всего цикла разработки. Раньше все сведения передавались как попало: в форме электронных таблиц, сообщений электронной почты, текстовых файлов, - и зачастую бывали неточными. Теперь это осталось в прошлом. Другой пример - предприятие аэрокосмической промышленности Hamilton Sundstrand, которое еще не закончило развертывать PLM, но уже получило первые плоды в виде увеличения числа взаимозаменяемых деталей и упрощения процесса внесения конструкторских изменений.

В нашей стране тоже идет внедрение PLM. Взять хотя бы проект на авиаприборостроительном предприятии "Техприбор" (Санкт-Петербург). Главная его изюминка - охват полного производственного цикла (разработка, опытное и серийное производство), а также интеграция САПР с PDM- и ERP-системами. В качестве САПР используется "Компас" компании "Аскон", в роли PDM выступает PartY PLUS фирмы "Лоция Софт", а для обмена информацией с ERP-системой Microsoft Business Solitions созданы специальные интерфейсы.

Таких примеров немало. Но всех их объединяет одно - активная роль высшего руководства предприятия при внедрении PLM. Ведь для достижения успеха приходится менять стиль работы отдельных подразделений и образ мышления сотрудников, а также тратить значительные средства на программное и аппаратное обеспечение, услуги консультантов и системных интеграторов, обучение сотрудников и поддержку. Но эти усилия окупаются. Так, по оценке аналитической компании AMR Research (www.amrresearch.com), только в США внедрение PLM позволит увеличить размеры совокупной прибыли промышленных предприятий более чем на 106 млрд. долл.

Заключение

Практически все аналитические компании, работающие на корпоративном рынке, высоко оценивают перспективы PLM. Предприятия все более интересуются этой технологией и изучают ее возможности для своего бизнеса. Однако в условиях экономической нестабильности они проявляют осторожность, внимательно анализируя предложения вендоров и тщательно оценивая коэффициент окупаемости инвестиций. Поэтому, по мнению аналитиков, поставщикам ПО следует учитывать особенности реальных производственных процессов и совершенствовать свои продукты, обеспечивая взаимодействие с системами других игроков этого рынка. Системным интеграторам стоит внимательнее относиться к просвещению пользователей, больше рассказывать им о преимуществах PLM и помогать при внедрении новой технологии. А самим пользователям надо осознавать, что PLM - это не система, а стратегия развития, направленная на внедрение интеграционной платформы в масштабах всего предприятия, которую невозможно реализовать без специальных организационных мер.

Чтобы обеспечить конкурентоспособность, предприятия машиностроения вынуждены постоянно осваивать быстрый запуск новых изделий, удовлетворяющих требованиям заказчиков. Сократить время вывода на рынок нового изделия и, тем самым, повысить эффективность своей деятельности, производственным предприятиям позволяет применение технологии управления жизненным циклом продукции (изделия) и информационной системы в качестве инструмента реализации технологии.

Жизненный цикл продукции , согласно ГОСТ Р 50-605-80-93, — совокупность взаимосвязанных процессов последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требований к ней до окончания ее эксплуатации или применения.

Свободная энциклопедия Википедия определяет жизненный цикл изделия (продукции) как совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта.

Среди основных процессов жизненного цикла продукции выделяют обычно проектирование, производство, эксплуатацию, утилизацию. Каждый из основных процессов состоит из совокупности множества других. Так, например, процесс проектирования включает в себя научно-исследовательские работы и опытно-констукторские разработки, конструкторскую и технологическую подготовку производства, освоение производства нового изделия и т.д.

При этом следует отметить, что продукция конкретного типа может одновременно находиться в нескольких стадиях жизненного цикла, например, в стадиях производства, эксплуатации и капитального ремонта.

Технология управления жизненным циклом изделий (Product Lifecycle Management, PLM) представляет собой организационно-техническую систему, обеспечивающую управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации.

Так как технология непосредственно касается информации, тут уже без информационной системы не обойтись, поскольку вся информация, содержащаяся в PLM-системе, образует «цифровую историю жизни» производимой продукции.

Технология управления жизненным циклом изделия:

• поддерживает коллективную разработку изделия;
• обеспечивает интеграцию персонала, производственных процессов и информации;
• позволяет «бесшовно» объединить систему управление данными об изделии (PDM) и систему планирования производственных ресурсов (Enterprise Resource Planning, ERP).

Если PLM обеспечивает управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, то базовые функциональные возможности PDM-систем, как части концепции PLM, охватывают:

• управление хранением данных и документами;
• управление потоками работ и процессами;
• управление структурой продукта;
• автоматизацию генерации выборок и отчетов;
• механизм авторизации.

С помощью PDM-систем осуществляется отслеживание больших массивов данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий.

Программно-методический комплекс

Интерес предприятий машиностроительной отрасли все в большей степени смещается от автоматизации учета и экономических расчетов к автоматизации управления производством. Программно-методический комплекс «1С:Машиностроение 8 СТАРТ PLM», благодаря интеграции PDM и ERP, позволяет управлять информацией об изделии на протяжении всего жизненного цикла и решать разного рода производственные задачи на предприятиях с высокой долей затрат на конструкторско-технологическую подготовку производства (рис. 1). Программно-методический комплекс содержит обобщенные технологии управления машиностроительным предприятием, совокупность знаний и рекомендации по их применению.

Рис. 1. Функциональная модель базового PLM-решения

Однако ни одно информационно-технологическое решение никогда не сможет удовлетворить всех и сразу. Тем более что управление, в том числе и в машиностроительной отрасли, считают искусством, хотя в его основе лежат проверенные жизнью технологии. Каждое предприятие строит свою систему управления производством, включающую в себя и управление информацией об изделии на протяжении всего жизненного цикла. Тем не менее, Третий практический форум «1С:Машиностроение 8 СТАРТ PLM»: автоматизация производства» позволил его участникам обсудить ряд методологических вопросов управления производством и различных методик автоматизации на предприятиях машиностроения, обменяться мнением об их использовании, познакомиться с некоторыми вариантами решений производственных задач на нескольких промышленных предприятиях.

Производственное планирование

При всей видимости общности подходов к планированию на каждом предприятии используется своя система построения планов. Обусловлено это множеством факторов, среди которых стратегия предприятия, тип производства (массовое, серийное, мелкосерийное, единичное) и длительность производственного цикла, трудоемкость изготовления продукции и особенности технологического процесса. Большое влияние на систему планирования оказывают организация закупочной и сбытовой логистики и самого производства, уровень подготовки кадров и т.д. Все эти факторы необходимо учитывать.

Использование программно-методического комплекса позволяет директору по производству автоматизировать основные свои функции — планирование (долгосрочное и краткосрочное), контроль исполнения планов производства и контроль расходов, что позволяет повысить эффективность производства и своевременно обеспечить предприятие необходимой информацией.

Как правило, система планирования представляет собой совокупность планов, которые отличаются между собой назначением, горизонтом планирования, уровнем детализации и прочими характеристиками. В зоне ответственности директора по производству находятся:

• планы производства;
• планы потребности в материальных ресурсах;
• планы загрузки мощностей;
• планы потребности в трудовых ресурсах и т.д.

Так, на одном из предприятий, о котором было рассказано на Форуме, производственное планирование строится по 2 контурам:

1. Долгосрочное прогнозное планирование на год с последующей разбивкой на кварталы и месяцы на основе прогнозных данных и планов продаж готовой продукции.
2. Оперативное понедельное планирование на основе заказов покупателей и по потребностям «идеального склада». Под «идеальным складом» понимаются страховые запасы готовой продукции, чтобы обеспечивать возникающие потребности покупателей непосредственно со склада.

По долгосрочным планам производства готовой продукции формируются планы сборки и планы производства деталей и сборочных единиц. Кроме этого, оцениваются потребности в материалах, сырье и покупных изделиях, проводится предварительная оценка достаточности производственных мощностей.

Оперативное планирование на неделю по своей структуре не отличается от прогнозного, но точность его, несомненно, выше. На основании недельных планов осуществляется уже диспетчеризация производства, формируются конкретные задания, и осуществляется производство и выпуск продукции.

Следует отметить, что все эти работы проводятся автоматически. В автоматическом режиме осуществляется и контроль выполнения планов, сравнение прогнозных и оперативных планов, сравнение плановых данных с фактическими.

Однако эффективность планирования и контроля производства напрямую зависят от полноты, актуальности и нормализации нормативно-справочной информации. А это номенклатура изделий, полуфабрикатов, материалов сырья, покупных изделий. Это и спецификация, состав изделия, инженерные данные и некоторая дополнительная информация, необходимая для автоматизации управления производством.

Оперативный контроль запасов

Участники Форума рассмотрели еще один вариант решения производственных задач на промышленном предприятии.
В данном случае, существование на предприятии центрального склада материалов, на котором хранятся материалы для основного производства и вспомогательного, инвентарь, хозяйственные принадлежности и все прочие материалы, не позволяло оперативно контролировать запасы. Довольно сложно понять, какие остатки материалов находятся в производстве на текущую дату. Нет возможности определить потребность производства в материалах и необходимые сроки поставок, а также определить остатки неделимых материалов.

Выделение цеховых кладовых материалов для основного производства позволило решить задачу оперативного контроля. Кроме того, предприятие получило возможность корректировать нормы расхода материалов в реальном времени и разделять имеющиеся на центральном складе материалы между производственными подразделениями.

Важно подчеркнуть, что организация цеховых кладовых не потребовала дополнительных площадей, поскольку информационные технологии позволяют решать такого рода производственные задачи в виртуальном пространстве — в информационной системе через организацию информационных потоков.

Оптимизация ввода информации

Еще один пример решения производственных задач — оптимизация ввода в систему данных, необходимых для управления производством и принятия оперативных решений.

Казалось бы, простой вопрос. Но учитывая большие объемы разнородной информации, которые должны заносить в систему сами работники, выполняющие производственные задания в цехах, или диспетчеры производства, то понятно, что не следует усложнять жизнь производственным работникам. Процесс ввода данных должен быть для них максимально упрощен. Им необходимо всего лишь зафиксировать нужную информацию в максимально простой и доступной форме.

Так, оптимизация для производственных работников ввода информации в систему позволила организовать эффективный процесс взаимодействия коммерческого отдела и производственного цеха (рис. 2).

Рис. 2 . Пример работы производственных специалистов в программе

Производственное оборудование, несмотря на множественность технологических процессов, выстроено таким образом, что позволяет запускать в производство с минимальными переналадками изделия с разными характеристиками. Продукция предприятия, имеющая короткий производственный цикл, сразу отгружается покупателю. Поскольку на предприятии нет склада готовой продукции, а транспорт подается по расписанию, то необходимо обеспечить бесперебойный выпуск продукции и, соответственно, оперативный его учет. В цепочке для каждого процесса определены рабочие места и упрощены формы ввода информации, чтобы специалисту были доступны только те данные, которые ему требуется.

Это только некоторые примеры использования программно-методического комплекса и технологии управления жизненным циклом изделия для решения производственных задач.

Платформа сотрудничества и развития

Управление жизненным циклом изделия (продукции), благодаря интеграции систем управления данными об изделии и планирования производственных ресурсов, позволяет организовать совместную работу всех подразделений промышленного предприятия в едином информационном пространстве. Создание единой среды эффективного взаимодействия повышает прозрачность деятельности каждого подразделения и предприятия в целом.