Промышленная автоматизация: движение от САПР к PLM (стр. 2 из 2)

Не стоит забывать, что разработка и подготовка производства сложной, высокотехнологичной продукции - групповой процесс, в который вовлечены десятки и сотни специалистов предприятия или даже группы предприятий. В процессе разработки изделия возникает ряд проблем, влияющих на общий успех. Это в первую очередь отсутствие возможности видеть ключевые ресурсы, вовлеченные в процесс разработки, в их фактическом состоянии на данный момент времени, это организация совместной работы коллектива специалистов с привлечением компаний, поставляющих какие-либо компоненты для разрабатываемого изделия. Существенно сократить сроки подготовки производства можно только одним способом - за счет параллельного выполнения работ и тесного взаимодействия всех участников процесса. Эту задачу можно решить за счет создания единого информационного пространства (ЕИП) предприятия, другими словами, единого пространства цифровых данных о корпоративной продукции.

И здесь на сцену выходит новый класс систем, нацеленных на решение задач организации и координации работ инженерного персонала, - систем управления данными об изделии, PDM (Product Data Management). Конструкторы, технологи и другие специалисты не только получают информацию об изделии, но и дополняют ее, формируя состав изделия, который будет актуальным для разных служб предприятия. В дальнейшем, после изготовления изделия, информация о нем будет использована сервисными подразделениями для планового обслуживания, заказчиком - для конфигурирования готовой продукции под свои специфические потребности, а инженерным составом - для модернизации и изготовления нового изделия на основе уже спроектированного.

Еще в 1980-х годах поставщики САПР начали решать проблему хранения цифровой документации - так появились первые системы электронного архива. Архивирование и сейчас остается одной из функций PDM-систем. Однако современные PDM решают гораздо более широкий круг задач, позволяя полноценно реализовать следующую ступень развития САПР-технологий, аккумулировать цифровую информацию об изделии и непрерывно управлять (это ключевое слово) данной информацией на протяжении всего жизненного цикла изделия (ЖЦИ). Мы назвали концепцию PLM (Product Lifecycle Management) - принципиальным моментом современного этапа автоматизации промышленного производства.

А что представляет собой жизненный цикл изделия? Его основные этапы таковы:

Маркетинговые исследования потребностей рынка.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР).

Подготовка производства изделия на заводе-изготовителе серийной продукции.

Собственно производство и сбыт.

Эксплуатация и обслуживание изделий.

Утилизация изделий.

Поддержка выпускаемой продукции на каждом этапе жизненного цикла изделия - безусловное требование к современному промышленному предприятию. Известно, что изделия, требующие больших издержек в начальный период своего жизненного цикла, обычно менее рентабельны, чем продукция, инвестиции в которую равномерно распределены во времени или даже сдвинуты на более поздние сроки.

"Финансовый профиль" проекта создания, освоения и производства нового изделия

Сокращение сроков НИОКР и подготовки производства не только увеличивает прибыль компании за счет реализации дополнительной продукции, но и высвобождает средства для разработки новых продуктов, повышая общий доход предприятия. Реализация концепции PLM позволяет реально сократить непроизводственные стадии ЖЦИ. За счет чего это достигается? Рассмотрим подробнее функционирование основного ядра любого PLM-комплекса, системы PDM.

PDM-система крупным планом

Итак, основное назначение PDM-системы - совершенствование и облегчение доступа к данным об изделии. Такой результат достигается благодаря интеграции всей информации об изделии в логически единую модель. Существует много задач, которые решаются с помощью PDM-системы, среди них можно выделить наиболее распространенные:

Создание электронного архива чертежей и прочей технической документации.

Создание ЕИП для всех участников жизненного цикла изделия.

Автоматизация управления конфигурацией изделия.

Построение системы качества продукции согласно международным стандартам качества серии ISO 9000.

PDM-система управляет всеми связанными с изделием информационными процессами (в первую очередь, проектированием изделия и технологией его производства), а также всей информацией об изделии - его составом и структурой, геометрическими данными, чертежами, планами проектирования и производства, нормативными документами, программами для станков с ЧПУ, результатами анализа, корреспонденцией, данными о партиях и отдельных экземплярах изделия и многим другим.

PDM-система выступает в качестве средства интеграции множества используемых на предприятии прикладных автоматизированных систем (CAD/CAM/CAE/CAPP/ERP/MRP) за счет сбора поступающей из них информации в логически единую модель на основе стандартных интерфейсов взаимодействия.

Пользователями PDM-системы могут быть все сотрудники всех предприятий-участников жизненного цикла изделия: конструкторы, технологи, работники технического архива, а также сотрудники, работающие в других предметных областях (сбыт, маркетинг, снабжение, финансы, сервис, эксплуатация и т. п.). Главная задача PDM-системы - предоставить соответствующему сотруднику необходимую информацию в нужное время и в удобной форме (в соответствии с правами доступа).

Схема функционирования PDM-системы в едином информационном пространстве

Функционал PDM-системы можно четко разделить на несколько групп.

Управление архивом информации. Все документы в PDM-системе хранятся в специальной подсистеме - электронном архиве, который обеспечивает целостность данных, организует доступ к ним пользователей в соответствии с назначенными правами и позволяет осуществлять поиск. Разумеется, речь идет об электронных документах.

Управление процессами. PDM-система выступает в качестве рабочей среды пользователей и отслеживает все их действия, включая версии создаваемых ими данных. Кроме того, PDM-система управляет потоком работ (например, в процессе проектирования изделия) и занимается протоколированием действий пользователей и изменений данных.

Управление составом изделия. PDM-система содержит информацию о составе изделия, его исполнениях и конфигурациях. Важная особенность - наличие нескольких представлений состава изделия для различных предметных областей (конструкторский состав, технологический состав, маркетинговый состав и т. д.), а также управление применяемостью компонентов изделия.

Классификация. PDM-система позволяет распределять изделия и документы в соответствии с различными классификаторами. Это может быть использовано при автоматизации поиска изделий с нужными характеристиками с целью их повторного использования или для автоматизации присваивания обозначений компонентов изделия.

Вспомогательные функции, обеспечивающие взаимодействие PDM-системы с другими программными средствами, с пользователями, а также взаимодействие пользователей друг с другом.

Не касаясь особенностей конкретных PDM-систем, отметим несколько моментов, важных для тех предприятий, которые уже осознали необходимость реализации концепции PLM. С чего же начать?

Внедрение: готовность к изменениям

Внедрение PDM - длительный процесс, сопровождающийся привлечением значительных ресурсов как со стороны предприятия, так и со стороны поставщика программного обеспечения. Потребуется вносить изменения во все процессы - от работы конструктора до полного пересмотра стандартов предприятия. PDM-система не просто программное обеспечение, которое можно установить и забыть. Это новая технология работы предприятия, новый режим функционирования бизнеса.

Поскольку PDM-система предназначена практически для всех подразделений, для ее развертывания необходимо создать специальную проектную группу, возглавляемую руководителем проекта. Очень важно, чтобы руководитель проекта принадлежал к высшему руководству предприятия либо ему были делегированы такие полномочия на время внедрения проекта. В группу со стороны предприятия обязательно должен войти администратор системы - он займется установкой и поддержкой работоспособности PDM-системы. Кроме того, необходимы специалисты, досконально знающие, каким образом происходит движение различной документации и какие изменения она при этом претерпевает. Такие сотрудники помогут при настройке и адаптации системы. В проектную команду надо включать и нескольких опытных пользователей. Со стороны компании-внедренца PDM в проектную команду должны войти руководитель проекта (он же постановщик задач) и группа инженеров по внедрению.

Этапы внедрения PDM-системы

Перед проектной группой ставится целый комплекс задач: установка системы, организация работы и настройка серверов, настройка и наполнение баз данных и их адаптация к требованиям предприятия, организация автоматизированного обмена заданиями между сотрудниками и подразделениями. Как видно, объем работ значительный - внедренческий проект PDM-системы по трудоемкости не уступает внедрению системы управления корпоративного уровня.

Подводим итоги

Итак, для современного предприятия, выстраивающего долгосрочную стратегию развития, реализация концепции PLM становится не только привлекательной, но и необходимой составляющей бизнеса, поскольку только через концепцию PLM можно собрать вместе и управлять данными о корпоративной продукции, сделав их важнейшим бизнес-ресурсом.

При подготовке статьи использованы материалы компаний Dassault Systems и АСКОН.