При управлении производственными циклами и готовыми/находящимися в процессе изготовления изделиями предприятия все чаще обращаются к специализированным программным решениям. Они позволяют автоматизировать, упростить, сделать комплексным и прозрачным все функции, от контроля до прогнозирования. Рынок в ответ на запросы пользователей предлагает модули PDM/PLM — системы во многом схожи, что приводит к их ошибочному смешению. Однако они принципиально отличаются.

PDM - «классика» систем управления продуктами

PDM (Product Data Management) - модуль, обеспечивающий управление комплексной информацией об изделии. Под последним термином могут пониматься разные объекты, в том числе, технически трудоемкие (суда, ракеты, сложные компьютерные сети). Среди ключевых функций системы стоит упомянуть управление:

• документацией об изделии - ее хранением, обработкой;
• инженерными и техническими данными, визуально-графическими и любыми иными сведениями, определяющими суть и особенности конкретных изделий;
• структурой продуктов, рабочими процессами;
• механизмом авторизации, автоматизации отчетности и так далее.

PDM-система дает возможность наладить взаимодействие между пользователями, контролировать большие потоки инженерно-технической информации, получать разграниченный доступ к данным на любой стадии разработки/изготовления изделий. Во многом, поэтому ее считают основной при выборе управленческого модуля.

PLM-системы - больший масштаб и широкая функциональность

PLM-системы, управляющие жизненными циклами продуктов в целом, предоставляют более «широкий» функционал и, собственно, включают в себя PDM. Управление изделиями - ключевой, но не единственный блок Product Lifecycle Management, и в разнице возможностей и состоит их принципиальное различие. PLM предоставляет много дополнительных «опций» - например, создание схем утилизации отходов производства - и несколько иной взгляд на бизнес. Как и чуть иные, но неизменно популярные ERM с их модулями управления финансами/персоналом/другими участками, они более комплексны, чем PDM.

В систему управления жизненными циклами продуктов включают модули:

• исследования рынка;
• проектирования, планирования, создания продуктов и рабочих процессов;
• закупки сырья, производства, проверки изделий;
• упаковки, хранения, продаж;
• технической и эксплуатационной поддержки;
• обеспечения взаимодействия между различными системами, интеграции их в общее информационное поле;
• утилизации и так далее.

Учет этапов цикла дает возможность предприятию комплексно уменьшать издержки производства, объединить все сложные процессы. Поэтому использование PLM-систем актуально для многооперационных предприятий в отрасли машиностроения, информационной сфере и так далее. Они помогут отслеживать каждый экземпляр или выпущенный продукт, учесть разнообразные требования. Если же нужно внедрить механизм управления изделиями в существующую среду или нет необходимости в масштабных комплексных решениях, можно ограничиться PDM-решением.

Компания ASAP Consulting поможет правильно выбрать продукт и предоставит все необходимые модули для эффективной и прозрачной работы.

PDM-системы - это использование программного обеспечения для управления данными о продуктах и ​​связанной с процессом информацией в единой центральной системе. Эта информация включает в себя данные автоматизированного проектирования (CAD), модели, информацию о деталях, инструкции по изготовлению, требования, примечания и документы. Система PDM обеспечивает решения для безопасного управления данными, процессами и конфигурацией.

PDM-системы: история создания технологии

PDM-системы возникли из традиционной деятельности по проектированию, когда чертежи и схемы продукта создавались на бумаге с использованием инструментов САПР для создания списков деталей. Первые PDM системы, примерами которых были бумажные носители, использовали данные PDM и BOM в системах планирования ресурсов предприятия (ERP) для координации всех транзакционных операций компании (управление заказами клиентов, покупка, учет затрат, логистика).

Цели внедрения PDM-систем

Управление данными о продуктах - это использование программного обеспечения или других инструментов для отслеживания и контроля данных, связанных с конкретным продуктом. Отслеживаемые данные обычно включают технические характеристики продукта, спецификации для производства и разработки, а также типы материалов, которые будут необходимы для производства товаров.

Цели управления данными продукта:

• общее понимание задачи всеми сторонами процесса;
• сведение к минимуму ошибок при выполнении проекта;
• соблюдение высоких стандартов контроля качества.

Управление данными о продуктах позволяет компании отслеживать различные затраты, связанные с созданием и запуском, и в основном используется инженерами.

Безопасное управление данными

Системы PDM фиксируют и управляют информацией о продуктах, гарантируя, что информация будет доставляться пользователям на протяжении всего жизненного цикла продукта в правильном контексте. Безопасность и административная функциональность защищают права интеллектуальной собственности посредством управления ролями, защитой на основе проектов и соответствующими правами доступа.

Системы PDM позволяют компаниям оптимизировать следующие бизнес-процессы:

• быстрый поиск правильных данных;
• повышение производительности и сокращение времени цикла;
• сокращение ошибок и затрат на разработку;
• улучшение процесса создания стоимости;
• соблюдение деловых и нормативных требований;
• оптимизация операционных ресурсов;
• содействие сотрудничеству между глобальными командами;
• обеспечение видимости, необходимой для лучшего принятия бизнес-решений.

Управление конфигурацией

Система PDM обеспечивает видимость, необходимую для управления и представления полного материала (спецификации). Это облегчает выравнивание и синхронизацию всех источников данных и этапов жизненного цикла.

Лучшие PDM-системы доступны для нескольких приложений и нескольких команд в организации и поддерживают специфические для бизнеса потребности. Выбор правильного программного обеспечения PDM может обеспечить компанию в любой отрасли с прочной основой, которая может быть легко расширена до полной платформы управления жизненным циклом продукта (PLM).

Особенности и преимущества

В рамках PDM основное внимание уделяется управлению и отслеживанию создания, изменения и архивирования всей информации, связанной с продуктом. Информация, хранящаяся и управляемая (на одном или нескольких файловых серверах), включает инженерные данные, такие как система автоматизированного проектирования (САПР), чертежи и связанные с ними документы.

Центральная база данных также управляет метаданными, такими как владелец файла и статус выпуска компонентов, и выполняет следующие функции:

• проверка данных продукта для нескольких пользователей;
• управление инженерными изменениями, контроль выпуска и устранение проблем компонентов на всех версиях;
• создание и манипуляция спецификацией материалов (BOM) для сборки;
• помощь в конфигурации управления вариантами продукта.

PDM позволяет автоматически получать отчеты о расходах на продукт и позволяет компаниям, производящим сложные продукты, распространять данные о продукте на весь процесс запуска PLM. Это значительно повышает эффективность процесса запуска.

Управление данными

PDM используется в качестве центрального хранилища данных для истории процессов и продуктов и способствует интеграции и обмену данными между всеми бизнес-пользователями, включая менеджеров проектов, инженеров, продавцов, покупателей и групп обеспечения качества.

Управление данными о продукции ориентировано на сбор и поддержание информации о продуктах и ​ услугах за счет ее развития и срока полезного использования. Типичная информация, управляемая в модуле PDM, включает:

• номер части;
• описание детали;
• поставщик/производитель;
• номер и описание поставщика;
• единица измерения;
• себестоимость;
• схема или чертеж САПР;
• паспорта материалов.

PDM-системы помогают управлять и отслеживать все изменения в данных, связанные с продуктом, тратить меньше времени на организацию и отслеживание, повысить производительность за счет повторного использования данных дизайна, расширить сотрудничество и использовать визуальное управление.

Сравнение PDM-систем: спецификация и особенности

PDM-системы: обзор популярных и востребованных решений:

NX - коммерческий программный пакет CAD CAM CAE PDM-системы, разработанный Siemens PLM Software. NX широко используется в машиностроении, особенно в автомобильном и аэрокосмическом секторах. NX обычно называют программным приложением 3D PLM. Продукт поддерживает все этапы разработки продукта от концептуализации (CAID), проектирования (CAD) до анализа (CAE) и производства (CAM). NX объединяет этапы жизненного цикла продукта, используя параллельный инженерный рабочий процесс, инструменты проектирования и управления данными, которые применяются во всех функциональных областях.

CATIA (компьютерное трехмерное интерактивное приложение) представляет собой многоплатформенный коммерческий программный пакет CAD/CAM/CAE, разработанный французской компанией Dassault Systemes и продаваемый во всем мире компанией IBM. Написан на языке программирования C ++. Поддерживает несколько этапов разработки продукта (CAX): от концептуализации, проектирования (CAD) до производства (CAM) и анализа (CAE). Широко используется в машиностроении, особенно в автомобильной и аэрокосмической отраслях.

Программное обеспечение для 3D-моделирования

Solid Edge - для моделирования параметрической 3D-модели. Работает в Microsoft Windows и обеспечивает надежное моделирование, сборку и разработку для инженеров-механиков. Благодаря сторонним приложениям он имеет ссылки на многие другие технологии управления жизненным циклом продукта (PLM).

Rhinoceros (Rhino) - это автономное коммерческое программное обеспечение для моделирования 3D-модели NURBS, разработанное Robert McNeel & Associates. Программное обеспечение обычно используется для промышленного дизайна, архитектуры, морского дизайна, дизайна ювелирных изделий, автомобильного дизайна, CAD/CAM, быстрого прототипирования, обратной инженерии, проектирования изделий, а также индустрии мультимедиа и графического дизайна.

Creo Elements/Pro (ранее Pro/ENGINEER) является стандартом в дизайне 3D-продуктов, в котором представлены самые современные инструменты для повышения производительности, которые способствуют передовым обеспечивая при этом соответствие стандартам отрасли и компании. Интегрированные, параметрические, 3D CAD/CAM/CAE-решения позволяют ускорить процесс разработки при одновременной максимизации инноваций и качества.

PDM/PLM-системы: что это?

Системы управления данными о продукции (PDM) и системы управления жизненным циклом продукта (PLM) широко используются в современных организациях по разработке продуктов. Система PDM является одним из компонентов системы PLM.

Общие функции как PDM/PLM-системы:

• Управление документами: модели САПР, чертежи и метаданные продукта хранятся либо в центральном, либо в распределенном хранилище. Как только данные о продуктах и другая информация перейдут в хранилище, они могут быть доступны авторизованным пользователям в предопределенном формате.
• Управление процессами и рабочими потоками: PDM/PLM-системы предоставляют требуемые разрешения для пользователя и эффективно сообщают о действиях среди всех заинтересованных сторон.
• Управление структурой продукта: пользователи могут легко увидеть альтернативные части и свои бизнес-воздействия через эти системы.
• Управление деталями: системы PDM и PLM подчеркивают необходимость повторного использования и стандартизации компонентов.

Отличия систем:

• PLM имеет более широкий уровень интеграции в разных отделах, использует множество инструментов САПР и работает с большим спектром продуктов. PDM работает только с данными о продуктах, относящихся к САПР.
• PLM разработана на веб-платформе, тогда как система PDM не использует веб.
• Стоимость PLM-системы очень высока в сравнении с системой PDM. Реализация PLM оправдана только для крупных многопозиционных организаций.

Система управления данными о продуктах (PDM) является подмножеством системы управления жизненным циклом продукта (PLM). Системы PDM в основном обрабатывают данные о продуктах, связанных с CAD. Дизайнерские отделы являются поставщиками входных данных для системы PDM. Система PLM требует участия на уровне организации и интеграции других информационных систем организации.

Руководитель направления производственных решений, СофтБаланс

PLM (англ. Product lifecycle management) дословно - это управление жизненным циклом изделий. Иными словами, PLM - это подход [концепция], основанный на централизации всей информации об изделиях в едином информационном пространстве.

Этот подход получил свое уверенное развитие за последние 10-15 лет на Западе, а также в Японии и ряде других развитых стран. Начиная примерно с 2010 года PLM - концепция плавно приходит и в российские предприятия, однако знания и опыт зарубежных производителей применяется на отечественном рынке не так методично, как это могло быть. Что же такое PLM-концепция, для каких целей она внедряется и какова роль в ней PDM-системы? Все это мы попытаемся понять в данной статье.

Этапы жизненного цикла

Концепция PLM на любом зрелом производственном предприятии предусматривает управление процессами всего жизненного цикла продукта, включая следующие стадии:

• Маркетинговые исследования
• Проектирование продукта
• Планирование и разработка процесса
• Закупка
• Производство или обслуживание
• Проверка
• Упаковка и хранение
• Продажа и распределение
• Монтаж и наладка
• Техническая поддержка и обслуживание
• Эксплуатация по назначению
• Послепродажная деятельность
• Утилизация и(или) переработка

В зависимости от специфики предприятия и самого продукта, каждый этап жизненного цикла должен быть представлен в той или иной степени детализации. Если проанализировать функционал современных ERP-систем, внедряемых на отечественных предприятиях - мы видим, что большая часть этапов так или иначе охвачена в ERP-системе: Маркетинг, Планирование, Закупки, производство, Продажа, Монтаж и даже Техобслуживание - все это блоки современной учетной системы.

Из наиболее важных на данном этапе развития промышленности, в ERP-системах не хватает одного важного блока - это Проектирование продукта . Ниже пойдет речь именно о проектировании, что в свою очередь предполагает разговор о CAD- и PDM-системах (Computer-Aided Design - Система автоматизированного проектирования, САПР. Product Data Management - система управления данными об изделии).

Проблемы производственных предприятий: предпосылки перехода на концепцию PLM

Что же заставляет думать топ-менеджеров многих современных отечественных производственных предприятий о переходе на концепцию PLM? Вот только часть проблем:

• Низкая скорость выведения продукта на рынок;
• Постоянный срыв сроков разработки и производства [при позаказном производстве];
• Большие затраты на содержание конструкторских бюро
• Низкая скорость разработки изделий, а также внесения изменений в конструкторско-технологическую документацию (КТД);
• Проблемы кооперации конструкторских бюро (КБ) и производственных подразделений;
• Малая эффективность управления на проектах разработки новой продукции;
• Низкое качество разрабатываемой и производимой продукции;
• Несоблюдение требований маркетинга и производства при проектировании;
• Ориентированность сотрудников компании на показатели объема (система мотивации по типу "чем больше - тем лучше").

Значительная доля проблем берет свое начало с основной проблемой производственных предприятий - это низкая степень автоматизации всего, что связано с производством. Если бухгалтерский учет и управление финансами компании более-менее автоматизированы, то PDM-системы лишь только начинают получать должное распространение. Этот процесс, как ожидается, еще будет происходить на протяжении как минимум пяти следующих лет.

Что внедрять: PDM или PLM?

Для начала, нужно четко для себя понять: что же такое PLM и PDM и как они между собой соотносятся? PLM - это концепция, которую использует руководство предприятия для достижения каких-то целей.

С точки зрения глобальных бизнес-целей производственного предприятия (имеющего собственные конструкторские подразделения) можно выделить две основных цели менеджмента:

• Уменьшение себестоимости разрабатываемой продукции;
• Сокращение времени выхода на рынок новых изделий.

Важно то, какими методами достигаются эти цели. Основным инструментом достижения этих целей как раз-таки и является PDM-система. Рассмотрим ниже основные способы реализации PLM-концепции посредством внедрения тех или иных возможностей современной PDM-системы.

Снижение непроизводственных затрат конструкторов и технологов при подготовке КТД

Основные две сущности, которые появляются в PDM-системе [в отличие от «ручного» проектирования] - это Электронная структура изделия (ЭСИ) и Электронная технология изготовления (ЭТИ). Основная идея в том, чтобы конструкторы и технологи занимались разработкой именно ЭСИ и ЭТИ, а не, например, чертежей и маршрутных карт. В контексте PLM-концепции данные документы являются лишь конечной стадией проектирования (простой печатной формой, если хотите).

Для конструкторов будет важнее всего тратить минимум времени на работу с деревом спецификаций в самой PDM-системе и максимум - на разработку непосредственно изделия в своей САПР (3D-модель, электрическая схема и пр.). Кстати, страх того, что конструктору придется тратить много времени на работу с ЭСИ в PDM-системе - это основная причина внутреннего сопротивления персонала конструкторского бюро при внедрении, поэтому крайне важно обращать на это внимание с самого начала и убеждать персонал, что при должном обучении конструктор начинает очень уверенно ориентироваться в практически в любой современной PDM-системе уже через 2-3 недели после начала работы.

В отличие от конструкторов - для технологов [в современном видении PLM-концепции] PDM-система является не просто «дополнительной нагрузкой», а основным рабочим инструментом по разработке технологических карт и маршрутов (иначе говоря - по разработке ЭТИ). Соответственно, здесь мы видим очевидное преимущество автоматизации: вместо разработки технологической документации в MS Word или, того хуже, в твердой копии технологи теперь имеют возможность именно проектировать технологию в электронном виде. Ускорение процесса при этом - многократное (технологи тратят в 2-3, а то и больше раз времени на рутинную «механическую»).

Уменьшение стоимости разработки за счет повышение доли заимствованных деталей и узлов

Это еще один очевидный плюс автоматизации: использование ЭСИ и ЭТИ позволяет достаточно легко [технически] организовывать поиск деталей и сборочных единиц (ДСЕ), покупных изделий (ПКИ), средств технологического оснащения (СТО) и прочих элементов конструкторско-технологического проектирования по применяемости . Отсюда - возможность наследования узлов и деталей из более ранних разработок (причем - не конкретного специалиста, а всего предприятия). Теперь вместо банального копирования или, того хуже - «изобретения велосипеда», специалисты-разработчики могут наследовать часть узлов, схем, деталей и даже частей маршрута или технологии из предыдущих разработок. Для этого достаточно найти нужный узел по применяемости (в т.ч. - воспользовавшись параметрическим поиском) и включить его в свой текущий проект в состав электронной структуры изделия, либо в состав технологической карты/маршрута (в зависимости от вида проектирования).

Наведение порядка в архиве КТД

Другая важная часть работы конструкторских бюро и департаментов технической [технологической] документации - это организация архива . Современная PDM-система позволяет вести т.н. электронный архив, когда вся документация на изделие или на тех. процесс (например - те же спецификации или технологические карты) хранится в электронном виде, а твердые копии формируются только по мере необходимости (например - для передачи внешнему подрядчику или заказчику - предприятию Министерства обороны). Однако на практически любом Электронный и бумажный архив.

Ускорение процесса разработки изделий

За счет значительно большей оперативности обмена информацией между участниками проекта разработки изделия или комплекса: руководитель проекта в любой момент времени имеет актуальную информацию по готовности тех или иных блоков и может ставить параллельно несколько задач на разработку несвязанных или малосвязанных блоков. Иными словами, внедрение PDM-системы позволяет реализовать метод параллельного проектирования .

Повышение управляемости и прозрачности работы конструкторских и технологических подразделений (улучшение системы управления потоком работ на проекте)

Руководителям проектов и топ-менеджерам производственного предприятия PLM-концепция и как инструмент - внедренная PDM-система дает значительную «прибавку» в прозрачности процессов проектирования и разработки: теперь, за счет оперативности получения информации о нарастающей структуре изделия или комплекса в любой момент времени можно без формирования ручных отчетов сотрудников о проделанной работе оценить процент выполнения задач на проекте и принять соответствующие управленческие решения в рамках управления конструкторским бюро. Внедренная PDM-система дает представление о том, где в бизнес-процессе узкие места. Как правило - данный аспект внедрения PLM позволяет находить точки неоправданного простоя персонала КБ, что в свою очередь помогает повышать исполнительскую дисциплину.

Формализация процесса разработки КТД

Как известно, внедрение любой системы (в т.ч. - PDM) в рамках одного из этапов сопровождается разработкой регламентирующих документов - как регламентов работы всего предприятия, отдельных подразделений (причем - не только КБ и ОТД, но и отдела закупок, диспетчера на производстве и т.д.), так и пользовательских инструкций, регламентирующих работу специалиста на конкретном рабочем месте. Это позволяет не только поддерживать текущую работу в области проектирования, но и без особых усилий со стороны начальника КБ вводить в курс дела новых сотрудников. Это значительно снижает зависимость компании от "незаменимых" работников, имеющих «монопольные» знания на своем участке.

Организация совместной работы распределенных коллективов

Последний, способ реализации PLM - это организация совместной работы территориально распределенных команд. Речь идет о применении облачных (SaaS) технологий в сфере автоматизации работы конструкторов, технологов, нормировщиков и прочих профессий, так или иначе связанных с разработкой изделий и комплексов в современной промышленности.

Представим себе команду конструкторов, каждый из которых работает у себя дома, или, например, совместную работу двух КБ одного предприятия, удаленных друг от друга территориально. При внедрении PDM-системы, как системы коллективной разработки, автоматически отпадает необходимость очного присутствия всех участников разработки в одном офисе. Действительно: каждый разработчик работает, в своей CAD-системе которая может быть установлена у него локально на рабочей станции, далее результат своей работы он выгружает в PDM-систему, как законченную электронную структуру изделия. Данные выгружаются по каналам связи (например - по RDP и/или по VPN), в том числе - вся документация на изделие формируется и хранится в PDM в электронном виде. Таким образом, нет никакой необходимости «быть на рабочем месте». Что же касается управления проектной командой - общение с конструкторами руководитель проекта выполняет посредством постановки задач в системе управления проектами, либо через одно из средств организации телеконференций.

PLM - это концепция управления, а PDM - это инструмент реализации большей части положений этой концепции, но далеко не всех (например - такие этапы ЖЦ изделия, как закупки, планирование продаж и пр.). Соответственно, для получения максимального эффекта от внедрения PLM-концепции, нужно рассматривать все аспекты данной концепции, т.е. внедрять на всех этапах жизненного цикла изделия. Все сотрудники компании должны перестать оперировать понятием «Документ» (спецификация, чертеж и пр.) и перейти к понятию «Изделие », как ключевой объект деятельности. Конструктор должен не «выпустить документацию», а разработать изделие - учитывая все особенности производственного и тех. процесса, принимая во внимание все аспекты эксплуатации и прочих этапов жизненного цикла.

Заключение

Рассматривая многочисленные программные продукты, предназначенные для автоматизации деятельности конструкторских подразделений, мы задаем себе вопрос: «Почему при такой технической проработке вопроса реально завершенных внедрений остается так мало?».

Дело в том, что любое внедрение продукта - это совокупность организационно-технических мероприятий, и если техника и технические специалисты (программисты, инженеры, руководители проектов) уже вполне готовы к автоматизации российских предприятий - дело встает за организационной составляющей. Многие предприятия будут работать «в старом стиле» ровно до тех пор, пока топ-менеджмент не осознает необходимости проведения перемен. Иными словами - пока внедрение концепции PLM не станет одной из стратегических задач предприятия.

PDM в вопросах и ответах

Андрей Никитин, Сергей Дмитриев

PDM (Product Data Management) является интенсивно развивающейся технологией, которая с каждым годом охватывает все большее количество предприятий во всем мире. Заметно возрос и интерес российских компаний к системам подобного класса. Опубликовано много статей о PDM, о ее необходимости и актуальности, о пользе, получаемой предприятиями при ее внедрении, о преимуществах одной системы перед другой, о достоинствах различных поставщиков PDM-систем и т.д. Однако все эти статьи были написаны с позиции либо поставщиков системы, либо пользователей одной из систем, то есть людей, которые уже четко определились, насколько нужна эта система их предприятию и какой результат и в какие сроки можно от нее ожидать.
В этой статье мы попытались смоделировать конструктивный диалог между представителями предприятия, пытающимися понять, нужна ли система PDM их предприятию и сможет ли она решить все поставленные перед ней задачи, а также обозначить те сомнения, которые могут возникнуть при выборе правильного решения, и сотрудниками компании, предлагающей PDM-систему, старающимися развеять любые сомнения, мотивированно отвечая на возникающие вопросы. Данный подход позволит учесть мнения обеих сторон в рамках одной статьи, тем самым отвечая на главный вопрос: нужна ли вообще предприятиям система PDM?
Опыт общения с представителями различных предприятий, а также анализ иностранной и отечественной прессы позволил нам составить перечень возможных возражений, которые могут возникнуть у представителей предприятий, принимающих решение о приобретении системы подобного класса, и дать ответы на них. Далее статья будет построена по принципу «вопрос - ответ». Задавать вопросы, точнее выдвигать свои доводы против PDM, будут сотрудники предприятия, а отвечать на них, то есть обосновывать несостоятельность приведенного довода, будут сотрудники компании, предлагающей PDM.

Нам сейчас PDM-система не нужна, так как у нас на предприятии идет реорганизация.

Очевидно, что без кардинальных изменений на предприятии невозможно достичь перехода на качественно новый этап развития. Для ускорения этих процессов и получения максимальной отдачи необходимо использовать информационные технологии. Они станут дополнительным средством, позволяющим предприятию принять правильное решение и разработать современную концепцию своего дальнейшего развития, отвечающую всем требованиям рыночной экономики. Поскольку любая серьезная реконструкция обязательно затронет области, где используются конструкторские данные, то PDM будет ключевой технологией во многих вопросах реконструкции. Более тщательный контроль за инженерными данными и протеканием инженерного процесса позволит обеспечить интегрированную структуру, в рамках которой управление станет наиболее эффективным и будет способно поддерживать стратегии, нацеленных на сокращение времени разработки продукта и уменьшение его себестоимости.

Российская промышленность находится на спаде, что отражается и на нашем предприятии. Наша основная задача - снизить затраты, а вы предлагаете тратить деньги на новые, не слишком понятные нам технологии.

Мы знаем об общем экономическом спаде и о том, что предприятиям необходимо уменьшать издержки. Но не всегда вопросы экономии должны преобладать над стремлением осуществить переход к использованию высоких технологий. Может быть, именно этот шаг поможет предприятию сократить издержки, повысить качество изделий, сократить срок их разработки и получить новые заказы.

В проекте по внедрению PDM, помимо специалистов фирмы - поставщика PDM, будут задействованы сотрудники вашего предприятия, что позволит снизить затраты на внедрение. Сам процесс внедрения разбит на этапы и охватывает проблемные области, решение которых важно для предприятия. Поэтапный подход позволяет сконцентрировать все доступные ресурсы в одном месте, благодаря чему экономятся средства и время. Когда один этап реализован, мы задействуем освободившиеся ресурсы для дальнейшего развития системы. Такой поэтапный подход сводит риск к минимуму. По завершении этапов обязательно предоставляется отчет о полученных результатах, что также важно со стратегической точки зрения. Это помогает руководству понять, что деньги потрачены не зря и что дальнейшие инвестиции позволят развить достигнутые успехи, используя систему на всем предприятии.

В настоящее время мы заинтересованы в проектах с быстрой отдачей и ощутимым экономическим эффектом.

Успешное внедрение PDM-системы - длительный, многофункциональный и дорогостоящий процесс, гораздо более сложный, чем внедрение средства автоматизации проектирования (САПР).

Мы понимаем вашу заинтересованность в быстро окупающихся проектах. Для этого процесс внедрения системы PDM разбивается на этапы и для каждого из них выбирается свой проект, в котором решаются конкретные задачи и достигаются определенные результаты. Продолжительность проекта может быть различной в зависимости от поставленных задач. На начальных этапах внедрения мы рекомендуем реализовывать краткосрочные, низкостоимостные, безрисковые, быстро окупающиеся проекты - не революционные, но дающие необходимые знания и опыт, а также формирующие задел, который в дальнейшем позволит уверенно продвигаться вперед. Мы не думаем, что финансовый отдел или высшее руководство будет вникать во все детали этих проектов, но их краткосрочность позволит легко судить об их успехе или неудаче.

Удачная реализация подобных проектов позволит обеспечить общий успех полному внедрению PDM-системы на предприятии. Использование PDM на всем предприятии дает возможность объединить все инженерные подразделения и соответствующие службы в единое информационное пространство, что позволит получить максимальный эффект. Для решения этой задачи, безусловно, потребуется несколько лет серьезной работы специалистов из многих отделов. В течение всего этого времени высшее руководство должно контролировать данный процесс. Прежде чем начнется реализация подобного проекта, необходимо тщательно обсудить его и удостовериться в том, что каждый участник, включая высшее руководство, понимает, что мы делаем и для чего это нужно. Предприятию и компании, собирающимся внедрять PDM-систему, необходимо четко определить цели проекта и подходы, которые будут использоваться в этом процессе.

Внедрение PDM затронет каждого, но не все от этого выиграют.

Это очевидное заблуждение очень распространено на российских предприятиях. Да, внедрение PDM-системы - сложный процесс, нарушающий привычное положение дел, поэтому у него будут противники - по самым разным причинам. Необходимо объяснить каждому, в чем состоит его задача. Все должны обсудить этот вопрос и понять, что значит система PDM для предприятия и к чему приведет ее внедрение. Должны быть определены правила, которым нужно будет следовать, и способы общения как внутри команды внедрения, так и с теми людьми, которые не являются участниками проекта. Сотрудникам необходимо осознать, что будет полезна совместная работа, даже если в прошлом участники проекта были изолированы друг от друга. Информация должна быть доступна всем разработчикам проекта, что позволит каждому из них составить свое мнение о системе, оценить ее достоинства, эффект, который достигается при внедрении PDM-системы, а также свою роль в реализуемом проекте.

Чтобы лучше понять преимущества, получаемые от внедрения системы PDM, мы сгруппируем их по следующим категориям: для пользователей, для руководства, для предприятия. Приведем перечень некоторых основных преимуществ для каждой из вышеназванных категорий:

Для пользователей — ясность решаемых задач; отсутствие лишней информации; интеграция инструментариев; мощные функциональности; слаженность взаимодействия; единое пространство проекта; минимизация рутины; творческий подход; оптимизация труда и дисциплина; оперативная связь с руководством;

Для руководства — прозрачная, актуальная и оперативная картина предприятия; любые отчеты в самой удобной форме представления; планирование ресурсов, ведение параллельных разработок; контроль за выполнением, своевременные предупреждения; уверенность в достоверности данных; быстрое решение спорных вопросов;

Для предприятия — улучшение способности реагировать на требования заказчика и рынка; сокращение времени разработки и затрат; улучшение качества работ; общая среда разработки различных групп разработчиков (конструкторы, технологи и т.п.); оптимизация проектирования; быстрая адаптация и повторное использование существующих моделей; улучшение качества и технических характеристик изделий.

Основная работа отнимает у нас очень много времени, и поэтому мы просто не имеем возможности заниматься чем-то еще, тем более такими сложными проектами, как внедрение PDM.

При определении изделия на проект и соответственно участка внедрения основной акцент делается на реальное изделие, по которому ведутся работы, поскольку при внедрении PDM-системы тренироваться на гипотетических примерах невозможно. Кроме того, желательно выбирать изделие, которое жестко не завязано по срокам. Внедрение системы не должно быть факультативным - это должна быть каждодневная, планомерная работа, требующая полной отдачи от всех участников проекта. Данная работа должна стоять в плане предприятия и являться основной для людей, задействованных в проекте. Иногда от сотрудников предприятий, на которых началось внедрение системы, можно услышать, что основную работу с них так и не сняли. Это объясняется различными причинами: или делать эту работу больше некому, или высшее руководство не понимает необходимости и важности PDM для предприятия. Решение данного вопроса позволит найти компромисс. От этого зависит, как будут расставлены приоритеты и смогут ли лица, задействованные в проекте, заниматься своей работой, не отвлекаясь на другие задачи.

PDM слишком сложна и не может быть внедрена на нашем предприятии по причине его инертности.

На первый взгляд кажущаяся сложной система является легко осваиваемым и интуитивно понятным инструментарием, позволяющим реализовать практически любые вопросы управления данными. Поэтому все дело в специалистах, которые будут изучать эту систему и адаптировать ее на вашем предприятии. Без увлеченности и заинтересованности людей любая задача кажется сложной и невыполнимой. Новые задачи требуют новых решений, заставляя людей работать по-новому, изменяя устоявшиеся традиции.

К счастью, на предприятиях всегда есть несколько продвинутых руководителей среднего звена, которые отдают работе очень много сил. Зачастую только при поддержке энтузиастов PDM-система может быть внедрена. Не всегда высшее руководство правильно оценивает нагрузку и самоотдачу таких людей. Задача компании - поставщика PDM-системы убедить руководство в правильности сделанного выбора, в необходимости контролирования процесса внедрения и, самое главное, в понимании важности подобных специалистов для реализации проекта. Все это позволит руководителям среднего звена высказывать смелые мысли и иметь полномочия для их осуществления.

У нас нет опыта, а главное — возможности поддерживать PDM.

Практически любое предприятие, внедряющее PDM-систему, делает это впервые, и ваше предприятие здесь не исключение; но на самом деле какой-то опыт у вас есть. На всех предприятиях, как правило, существуют системы, реализующие локальные, несвязанные задачи, так называемые островки автоматизации. Внедрение же полнофункциональной PDM требует новых знаний, новых подходов, которые вы получите в процессе внедрения системы. Компания, которая будет внедрять PDM у вас на предприятии, имеет (обязана иметь!) наработанные методики, учебные курсы, демонстрационные примеры, то есть весь набор необходимой информации, которая позволит вам ознакомиться с системой и обеспечить ее удачное внедрение.

Мы понимаем, что при внедрении PDM не сможем обойтись без помощи специалистов из сторонней фирмы, системного интегратора, однако наш первый отдел видит в этом проблему нарушения конфиденциальности информации об организационной структуре предприятия, о бизнес-процессах, а также о структуре изделий.

Прежде всего нужно отметить, что на самом деле для проведения проекта внедрения PDM необходима только организационная информация, такая как списки отделов, рабочих групп, порядок разработки и утверждения документов, описание этапов создания изделия. Такая информация вряд ли является конфиденциальной.

Если упомянутая проблема действительно существует, то при заключении договора с фирмой-интегратором на инсталляцию и внедрение PDM-системы необходимо заранее оговорить и включить в него пункт об обязательстве неразглашения сторонами конфиденциальной информации по проекту. В конце концов, на предприятии работают сотни людей, которые постоянно имеют доступ к такого рода информации, и их деятельность тоже регулируется подобными соглашениями - значит, эта проблема решаема. Предприятие значительно больше выиграет, если не будет скрывать данные, представляющие сомнительную ценность для промышленного шпионажа, а как можно скорее перейдет к новому способу организации работы и управления информацией с помощью PDM-системы. Однако без привлечения профессионалов из сторонних фирм, при расчете только на свои силы трудно добиться быстрого и качественного внедрения PDM: процесс может растянуться надолго и действительно принесет не пользу, а убытки. Большое значение в этом вопросе имеет выбор надежной фирмы - системного интегратора, репутация которой лучше всего подтверждается успешно реализованными проектами.

Для успешного внедрения PDM-системы необходимы хорошие руководители проекта. У нас на предприятии только несколько действительно знающих людей, которым можно доверить подобное дело, но они и так перегружены работой.

На руководителя проекта высшее руководство возлагает определенные полномочия и ответственность. Вследствие многофункциональности проекта нельзя ошибиться в выборе его руководителя, который должен соответствовать ряду требований, главное из которых - увлеченность и заинтересованность в получении должного результата.

Вполне вероятно, что именно эти качества приведут к успеху, потому что подобные люди знают, как преодолевать возникающие препятствия и общую инертность, которая их окружает. Они имеют представление о том, кому из специалистов можно доверить работу. Они знают, как распределить свое рабочее время, чтобы успевать делать не только то, что от них требует руководство, но и оставлять возможность заниматься тем, во что они верят и считают правильным и важным.

Именно такой энтузиаст был бы идеальным руководителем проекта. Но даже самый продвинутый руководитель не в состоянии в подробностях знать все проблемы своего предприятия. Поэтому обычно создается целая команда внедрения во главе с руководителем проекта, который обладает соответствующими качествами, определенным авторитетом и необходимыми полномочиями. Только при совместных, согласованных действиях специалистов и руководителей различных уровней можно достичь успеха. Поэтому не стоит думать, что этот проект можно повесить на одного-двух, пусть даже очень хороших, специалистов в качестве «общественной работы».

Мы — конструкторы, наша основная задача — проектировать изделия, а эксперименты с компьютерами не входят в круг наших обязанностей.

Мы понимаем, что основная задача конструкторских подразделений - разрабатывать изделия. Но согласитесь, сегодня уже трудно найти предприятие, решающее серьезные технические задачи, на котором конструкторы до сих пор используют кульманы. Компьютеры и системы автоматизированного проектирования прочно входят в повседневную работу конструктора, что приводит к появлению большого количества данных в электронном виде. Неизбежно наступит такой момент, когда потребуется упорядоченная структура для хранения подобных данных, когда функциональности папок и файлов Windows уже будет недостаточно, а вопросы безопасности спроектированных вами изделий станут неотъемлемой частью работы в едином информационном пространстве. PDM-система поможет вам лучше управлять проектами и сократит время, которое вы затрачиваете на поиск информации, выведет вас на новый уровень проектирования. В результате вы сможете больше времени уделять именно разработке изделия и делать это более эффективно. Это, в свою очередь, приведет к уменьшению количества конструкторских ошибок и затрат на их устранение и создаст более благоприятные условия для разработки новых изделий.

Наши инженеры не примут изменений в стиле работы.

Практически всегда переход на новый стиль работы вызывает негативную реакцию у некоторых людей. Поэтому необходимо объяснить им всю пользу от внедрения системы, привести реальные примеры использования PDM другими компаниями, особенно вашими конкурентами, и, что, пожалуй, самое главное, провести полноценное обучение и донести до каждого сотрудника идеологию и принципы внедряемой технологии, которая будет использоваться на предприятии. Здравомыслящий человек примет практически любое нововведение, которое поможет ему выполнять его работу и при этом улучшит качество труда и поднимет производительность.

Определенную сложность составляет проблема, как на самом начальном этапе заинтересовать пользователей во внедрении системы. Для этого могут быть использованы самые разные методы, начиная с административных и заканчивая экономическими. Высшее руководство само выбирает необходимый способ воздействия в соответствии с условиями, сложившимися на предприятии.

У нас уже есть система САПР и нам ее хватает, поэтому PDM нам не нужна.

Самое большое заблуждение, часто встречающиеся на предприятиях, - это то, что система PDM является дополнительным модулем к системе САПР. Системы САПР были разработаны, чтобы помочь людям проектировать, формировать чертежи, моделировать изделия, и основные усилия разработчиков были направлены на функциональность, непосредственно связанную с процессом проектирования. Большинство систем САПР имеют только функции управления теми данными, которые они производят. Полнофункциональная система PDM является средой, в которой происходит работа инженерных подразделений, задействованных в проекте. Основная задача PDM - управление любыми инженерными данными предприятия, произведенными и используемыми разными системами.

Ни одна система не сможет обрабатывать все наши данные. PDM-системы недостаточно интеллектуальны, чтобы выдавать правильную информацию.

Каждое предприятие считает, что оно уникально, а набор используемых им данных настолько сложный, неповторимый и необъятный, что никакая система не в состоянии им управлять. Одна из задач PDM-системы - помочь предприятию осуществить реструктуризацию своих данных. На начальных этапах внедрения происходит формализация существующих процессов и информационных потоков, что позволяет выявить дублированные, некорректность данных, неоптимальность существующих процессов и несостыковки в сквозных процессах. Именно эти факторы приводят работников предприятия к мысли о невозможности управления своими данными.

В принципе, PDM-система могла бы управлять всеми данными предприятия, тем не менее она имеет свою специализацию и назначение. Основное ее назначение - управление инженерными данными, что PDM делает более эффективно. Система PDM является связующим звеном различных систем, реализующих конкретные задачи, объединяя их в единое информационное пространство.

Но ни одна система не сможет заменить человека - главным в процессе создания изделия всегда останется лицо, принимающее решения. Именно специалист закладывает в систему необходимые знания, тем самым адаптируя ее под корректную работу с данными конкретного предприятия. PDM, в свою очередь, является инструментарием, который превосходит человека в простых, повторяющихся, утомляющих рутинных операциях, связанных с обработкой информации.

Не следует пытаться сразу занести всю существующую на предприятии конструкторскую информацию в PDM-систему - это верный способ создать хаос в информационном пространстве. Намного правильней будет сначала поместить данные одного проекта, а затем постепенно расширять объем и типы данных, управляемых системой. Возможно, пройдет много времени, прежде чем все данные окажутся в системе, но зато на протяжении этого периода системой можно будет постоянно и успешно использоваться.

Зачем нам PDM-система? У нас уже есть системы управления данными на основе реляционной СУБД.

Действительно, вычислительные машины появились не вчера, и на некоторых предприятиях уже многие годы существуют собственные базы данных стандартных покупных изделий, ведется информация о структуре изделий, разрабатываемых деталях, база данных чертежей, отдела кадров. Однако, как правило, эти базы данных разрабатывались в различных подразделениях, ответственных за свой участок автоматизации. Минус подобных систем в том, что они служат в основном в качестве электронных справочников, чтобы найти какую-то информацию и записать или, в лучшем случае, распечатать ее на бумаге. Зачастую эти системы построены на разных платформах, имеют различную организацию данных, требуют многократного ввода одних и тех же данных в разных местах и не обеспечивают взаимной синхронизации и непротиворечивости. Все это никак нельзя назвать «системой управления данными» - больше подходит определение «лоскутная автоматизация».

Но все-таки это скорее плюс, чем минус, для внедрения PDM - плюс в том, что большая часть информации уже хранится в электронном виде. Некоторые БД могут быть подключены к системе в неизменном виде и продолжат свое функционирование, информация из других БД может быть переконвертирована и внесена во внутреннюю БД PDM. После объединения ваших данных в рамках единой системы PDM станет очевидным, насколько проще и удобнее хранить и использовать все эти данные в едином информационном пространстве.

У подразделений нашего предприятия нет общего понимания задач, поэтому они не хотят вместе участвовать в процессе внедрения.

На любом предприятии производственные и конструкторские отделы, как правило, находятся в состоянии легкой конфронтации. Например, с точки зрения сотрудников производства, конструкторские отделы - это зона постоянных проблем, поэтому производственники не слишком заинтересованы в том, чтобы разгребать их завалы. Вот, к примеру, что говорил один из технологов о работе конструкторских отделов: «Мы несколько раз просили их разобраться со спецификациями, но они оставляют это без внимания. Так же обстоит дело с изменениями - конструкторы почему-то всегда стремятся произвести изменения в тех деталях, которые только что переданы в производство. А когда они передают нам документацию, она всегда оказывается неполной. Это продолжается долгое время, но сейчас мы научились быть как можно более независимыми от их беспорядка. Естественно, мы не хотим быть вовлеченными в проект PDM вместе с ними».

Но проблема заключается именно в том, что различные подразделения слишком отделены друг от друга. Каждый работает на своем узком участке и не заботится о том, каким образом другие смогут применять результаты его работы, а порой и не желает, чтобы его интеллектуальным трудом воспользовался кто-то другой, ускорив процесс решения своих задач за его счет.

Система PDM дает конструкторскому подразделению возможность управлять информацией, обеспечивая механизм передачи на следующий уровень работы, например технологам. Инженерные подразделения получают инструментарий, который позволяет полностью контролировать обмен данными.

Для планомерного задействования технологических подразделений рекомендуется внедрять PDM в несколько этапов. Сначала мы реализуем проект в среде PDM внутри конструкторских отделов. Только когда он пойдет успешно, мы начнем подключать технологические подразделения. Их представители должны быть задействованы в проекте на начальном этапе, для того чтобы они могли ближе ознакомиться с системой, сформировать требования, которые необходимо реализовать для дальнейшей связи с производством.

Данный подход касается и всех других подразделений предприятия, которые будут вовлечены в проект внедрения PDM-системы.

Подразделения нашего предприятия привыкли быть независимыми и отделенными друг от друга, а внедрение PDM может нарушить устоявшийся режим работы.

В целях качества изделия, сокращения времени реагирования на требования заказчиков, обеспечения конкурентоспособности производимой продукции необходимо убрать границы между различными подразделениями. Многие из этих искусственных барьеров были построены для того, чтобы каждое подразделение чувствовало себя независимым и могло организовать внутреннюю работу как можно эффективнее. Но уже сейчас назрела необходимость, чтобы все подразделения предприятия работали как единое целое, а не в отрыве друг от друга. Важной целью является повышение эффективности всего предприятия, а не отдельных его частей.

У нас достаточно ресурсов, и мы собираемся создать собственную PDM-систему.

Основные концепции PDM очень просты для понимания, поэтому многие уверены, что их так же просто разработать и внедрить. На рынке существует немало PDM-систем высокого уровня, на которые затрачено более сотни человеколет разработки. Совершенно неправдоподобно, что даже самая талантливая команда программистов сможет за разумные время и деньги разработать PDM-систему, по функциональности хотя бы близкую к тем, которые существуют сегодня. К тому же нужно ли изобретать велосипед? Лучше направить энергию и силы программистов на решение вопросов адаптации выбранной PDM-системы под требования предприятия.

Мы не можем продвигать PDM сейчас, потому что уже израсходовали бюджет на этот год.

При внедрении PDM-системы на начальных этапах необходимо провести большую по объему подготовительную работу, что занимает достаточно продолжительный период времени, но не требует больших финансовых расходов. При этом всегда можно найти способы объяснить руководству необходимость дополнительных вложений, не занимаясь поисками виноватых, которые не продумали этот вопрос заранее.

Доверять все свои данные компьютерной системе - это слишком рискованно. В случае программного сбоя, вызванного какими-либо причинами, мы рискуем потерять всю информацию или просто не сможем использовать ее.

Современное состояние компьютерных технологий позволяет обеспечить практически любой уровень надежности функционирования аппаратно-информационного комплекса.

Давно разработаны технологии восстановления после системных сбоев на серверах и системах корпоративного масштаба. Они могут и должны быть применены при развертывании на предприятии PDM-системы, чтобы гарантировать безопасное хранение данных. Грамотное применение политики сетевой безопасности, своевременное обновление антивирусных баз и программ позволяют выявить вирусы до того, как они начнут действовать в системе, а в случае их проникновения могут бороться практически с любыми их типами.

Вообще, проблема сохранности цифровых данных выходит далеко за рамки PDM, а пото му давно созданы соответствующие средства и технологии, уже ставшие широко известным стандартом. Совокупность всех этих технологий обеспечивает практически стопроцентную уверенность в безопасности ваших данных.

У нас много своих специфических приложений, так что ваша система не сможет их связать в единое информационное пространство.

PDM является интеграционной платформой для существующих на предприятии данных. Современные системы PDM обладают необходимым набором интерфейсов и адаптеров, позволяющих осуществлять интеграцию практически с любой системой на предприятии. Наличие в системах API позволяет выходить на принципиально новый уровень интеграции данных. Естественно, у вас могут существовать некоторые «самописные» системы, которые не были предназначены для внешней интеграции - в таком случае для ваших программистов не составит труда немного модернизировать их, оснастив таким набором API, который лучше всего будет отвечать вашим требованиям к интеграции такой системы с PDM.

Наше предприятие уникально, и нам необходима система, реализующая все наши требования.

Внедрение PDM — сложный процесс, требующий большого объема работ. PDM не может внедряться как коробочный софт, для нее используются совершенно иные методики. Необходимо помнить, что качественная автоматизация предприятия требует тесного взаимодействия компании-интегратора с представителями самого предприятия. Внедрение PDM-системы на предприятии — это адаптационный процесс, который позволяет настроить систему в соответствии с требованиями, предъявляемыми заказчиком. В систему постепенно закладываются все созданные данные, методики, знания, процессы, то есть все то, что нарабатывалось годами. Осуществляется их реформирование в соответствии с современными требованиями и со спецификой предприятия.

Сформировавшийся информационный комплекс было бы более корректно назвать, например, «Система управления инженерными данными предприятия N».

Мы постарались осветить основные вопросы, интересующие представителей предприятий. Разумеется, в этой статье удалось затронуть далеко не все проблемы. Многие из них действительно являются серьезными, и к их решению нужно подходить с готовностью приложить все способности, немалые средства и силу воли. Однако некоторые проблемы явно надуманны или возникают от непонимания. Здесь прослеживается нежелание перемен, стремление сохранить устраивающий многих руководителей пусть даже неэффективный, но привычный способ работы.

Надеемся, что наша статья поможет лучше понять, что дает предприятию внедрение PDM и как решать возникающие при этом проблемы. И, главное, убедиться в том, что подсознательно понимает каждый, кто заботится о будущем своего предприятия: успешное развитие современной компании невозможно без перспективной, надежной и индивидуальной управляющей системы.

Понятие о CALS–технологии. Жизненный цикл промышленных изделий. Общее представление об интегрированной информационной среде. Product Data Management как система управления данными об изделии. Общее представление об интегрированной информационной среде.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 . Понятие о CALS - технологии .

CALS-технологии

CALS-технологии (англ. Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла) - современный подход к проектированию и производству высокотехнологичной и наукоёмкой продукции, заключающийся в использовании компьютерной техники и современных информационных технологий на всех стадиях жизненного цикла изделия. За счет непрерывной информационной поддержки обеспечиваются единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции, поставщиков/производителей продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. Информационная поддержка реализуется в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

ИПИ (информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий) - русскоязычный аналог понятия CALS.

Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объёмы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологий CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т. п. Предполагается, что успех на рынке сложной технической продукции будет немыслим вне технологий CALS.

Развитие CALS-технологий должно привести к появлению так называемых виртуальных производств, в которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределён во времени и пространстве между многими организационно-автономными проектными студиями. Среди несомненных достижений CALS-технологий следует отметить лёгкость распространения передовых проектных решений, возможность многократного воспроизведения частей проекта в новых разработках и др.

Построение открытых распределённых автоматизированных систем для проектирования и управления в промышленности составляет основу современных CALS-технологий. Главная проблема их построения - обеспечение единообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки её представления должны быть стандартизированными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделённых во времени и пространстве и использующих разные CAD/CAM/CAE-системы. Одна и та же конструкторская документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация - адаптирована к разным производственным условиям, что позволяет существенно сократить и удешевить общий цикл проектирования и производства. Кроме того, упрощается эксплуатация систем.

Для обеспечения информационной интеграции CALS использует стандарты IGES и STEP в качестве форматов данных. В CALS входят также стандарты электронного обмена данными, электронной технической документации и руководства для усовершенствования процессов. В последние годы работа по созданию национальных CALS-стандартов проводится в России под эгидой ФСТЭК РФ. С этой целью создан Технический Комитет ТК431 «CALS-технологии», силами которого разработан ряд стандартов серии ГОСТ Р ИСО 10303, являющихся аутентичными переводами соответствующих международных стандартов (STEP).

В ряде источников данную аббревиатуру представляют, как Computer Aided Acquisition and Logistic Support. В 1985 году Министерство обороны США объявило планы создания глобальной автоматизированной системы электронного описания всех этапов проектирования, производства и эксплуатации продуктов военного назначения. За прошедшие годы CALS-технология получила широкое развитие в оборонной промышленности и военно-технической инфраструктуре Министерства обороны США. По имеющимся данным это позволило ускорить выполнение НИОКР на 30-40%, уменьшить затраты на закупку военной продукции на 30%, сократить сроки закупки ЗИП на 22%, а также в 9 раз сократить время на корректировку проектов.

Жизненный цикл промышленных изделий

Современные предприятия не смогут выжить во всемирной конкуренции, если не будут выпускать новые продукты лучшего качества, более низкой стоимости и за меньшее время. Поэтому они стремятся использовать огромные возможности памяти компьютеров, их высокое быстродействие и возможности удобного графического интерфейса для того, чтобы автоматизировать и связать друг с другом задачи проектирования и производства, которые раньше были весьма утомительными и не связанными друг с другом. Таким образом, сокращается время и стоимость разработки и выпуска продукции. Для этой цели используются технологии автоматизированного проектирования (computer-aided design - CAD), автоматизированного производства (computer-aided manufacturing - CAM), автоматизированного конструирования (computer-aided engineering - CAE). Чтобы понять значение систем CAD/САМ/САЕ, мы должны рассмотреть различные задачи и операции, которые приходится решать и выполнять в процессе разработки и производства продукта. Все эти задачи, вместе взятые, называются жизненным циклом продукта. Пример жизненного цикла приведен на рисунке 1.

Рисунок 1. Жизненный цикл продукта

Прямоугольники, нарисованные сплошными линиями, представляют два главных процесса, составляющих жизненный цикл продукта: процесс разработки и процесс производства. Процесс разработки начинается с запросов потребителей, которые обслуживаются отделом маркетинга, и заканчивается полным описанием продукта, обычно выполняемым в виде рисунка. Процесс производства начинается с технических требований и заканчивается поставкой готовых изделий.

Операции, относящиеся к процессу разработки, можно разделить на аналитические и синтетические. Как следует из рисунка 1, первичные операции разработки, такие как определение необходимости разработки, формулирование технических требований, анализ осуществимости и сбор важной информации, а также концептуализация разработки, относятся к подпроцессу синтеза. Результатом подпроцесса синтеза является концептуальный проект предполагаемого продукта в форме эскиза или топологического чертежа, отражающего связи различных компонентов продукта. В этой части цикла делаются основные финансовые вложения, необходимые для реализации идеи продукта, а также определяется его функциональность. Большая часть информации, порождаемой и обрабатываемой в рамках подпроцесса синтеза, является качественной, а следовательно, неудобной для компьютерной обработки.

Готовый концептуальный проект анализируется и оптимизируется - это уже подпроцесс анализа. Прежде всего вырабатывается аналитическая модель, поскольку анализируется именно модель, а не сам проект. Несмотря на быстрый рост количества и качества компьютеров, используемых в конструировании, в обозримом будущем отказаться от использования абстракции аналитической модели мы не сможем. Аналитическая модель получается, если из проекта удалить маловажные детали, редуцировать размерности и учесть имеющуюся симметрию. Редукция размерностей, например, подразумевает замена тонкого листа из какого-либо материала на эквивалентную плоскость с атрибутом толщины и т. п. Симметричность геометрии тела и нагрузки, приложенной к нему, позволяет рассматривать в модели лишь часть этого тела. Типичные примеры анализа: анализ напряжений, позволяющий проверить прочность конструкции, контроль столкновений, позволяющий обнаружить возможность столкновений движущихся частей, составляющих механизм, а также кинематический анализ, показывающий, что проектируемое устройство будет совершать ожидаемые движения. Качество результатов, которые могут получены в результате анализа, непосредственно связано с качеством выбранной аналитической модели, которым оно ограничивается.

После завершения проектирования и выбора оптимальных параметров начинается этап оценки проекта. Для этой цели могут изготавливаться прототипы. В конструировании прототипов все большую популярность приобретает новая технология, называемая быстрое прототипирование. Эта технология позволяет конструировать прототип снизу вверх, то есть непосредственно из проекта, поскольку фактически требует только лишь данных о поперечном сечении конструкции. Если оценка проекта на основании прототипа показывает, что проект не удовлетворяет требованиям, описанный выше проект разработки повторяется снова.

Если же оценка проекта оказывается удовлетворительной, начинается подготовка проектной документации. К ней относятся: чертежи, отчеты и списки материалов. Чертежи обычно копируются, а копии передаются на производство.

Как видно из рисунка 1, процесс производства начинается с планирования, которое выполняется на основании полученных на этапе проектирования чертежей, а заканчивается готовым продуктом. Технологическая подготовка производства - это операция, устанавливающая список технологических процессов по изготовлению продукта задающая их параметры. Одновременно выбирается оборудование, на котором будут производиться технологические операции, такие как получение детали нужной формы из заготовки. В результате подготовки производства составляется план выпуска, списки материалов и программы для оборудования. На этом же этапе обрабатываются прочие специфические требования, в частности рассматриваются конструкции зажимов и креплений. Подготовка занимает в процессе производства примерно такое же место, как подпроцесс синтеза в проектировании, требуя значительного человеческого опыта и принятия качественных решений. Такая характеристика подразумевает сложность компьютеризации данного этапа. После завершения технологической подготовки начинается выпуск готового продукта и его проверка на соответствие требованиям. Детали, успешно проходящие контроль качества, собираются вместе, проходят тестирование функциональности, упаковываются, маркируются и отгружаются заказчикам.

2 . Системы управления данными на предприятии (PDM/PLM ).

Системы PLM

Product Lifecycle Management (PLM) - технология управления жизненным циклом изделий. Это решение, которое обеспечивает управление данными и информацией об изделии, а так же всех связанных с изделием процессах на всем жизненном цикле от проектирования и производства до завершения эксплуатации. Информация об объекте, содержащаяся в PLM-cистеме, является цифровым макетом этого объекта.

PLM - это современная бизнес-стратегия, применяемая ведущими производственными предприятиями для сокращения времени вывода на рынок новых продуктов за счет использования передовых средств разработки изделий (CAD/CAE) и подготовки производства (CAM/CAPP/MPM), уменьшения стоимости разработки за счет повторного использования инженерных данных и организации совместной работы распределенных коллективов (PDM).

PLM объединяет в комплексную систему передовые подходы и опорные технологии:

Управление данными об изделии;

Организовать совместный доступ к данным, обеспечивая их постоянную актуальность и целостность;

Контролировать права доступа к данным;

Вносить необходимые изменения во все версии изделия;

Модифицировать спецификацию материалов, конфигурировать варианты изделия;

Коллективные разработки;

Визуализация;

Цифровое производство;

Выбор стратегических поставщиков;

Проверка и управление требованиями;

Управление технологическими процессами;

Управление проектами;

Управление качеством и надежностью;

Интеграция с большинством использующимися ECAD/CAD, корпоративными системами.

Одним из преимуществ решения состоит в его масштабируемости, что позволяет внедрять решение поэтапно, начав с локальной задачи, к примеру, один из возможных вариантов с создания электронного архива, и впоследствии наращивая функциональные модули в зависимости от задач предприятия.

Повышая гибкость и оперативность при реагировании на изменяющиеся вызовы рынка и конкурентной среды, PLM помогает компаниям:

Производить инновационные продукты и услуги;

Сокращать издержки, повышать качество и сокращать сроки выведения продукции на рынок, обеспечивая при этом запланированную прибыль на инвестиции;

Формировать всестороннее взаимодействие с потребителями, поставщиками и бизнес-партнерами в режиме коллективных разработок и постоянного совершенствования.

Сфера применения PLM-решений быстро расширяется, охватывая все больше областей, в которых обмен и целенаправленное использование интеллектуальных активов, связанных с изделием, обеспечивают существенное увеличение прибыльности предприятий.

Системы PDM

Product Data Management (PDM) - система управления данными об изделии. Система PDM является неотъемлемой частью PLM-системы.

Задачи системы PDM: управление хранением данных и документами, управление потоками работ и процессами, управление структурой продукта, автоматизация генерации выборок и отчетов, механизмы авторизации.

Технология PDM реализуется программными решениями, позволяющими сохранять данные об изделии в базах данных. К данным об изделии, прежде всего, относят инженерные данные, такие как CAD-модели и чертежи, цифровые макеты, документированные расчеты, спецификации материалов и т. п.

В PDM-системах обобщены такие технологии, как:

Управление инженерными данными (engineering data management - EDM) ;

Управление документами;

Управление информацией об изделии (product information management - PIM) ;

Управление техническими данными (technical data management - TDM) ;

Управление технической информацией (technical information management - TIM) ;

Управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.

Базовые функциональные возможности PDM-систем охватывают следующие основные направления:

Управление хранением данных и документами;

Управление потоками работ и процессами;

Управление структурой продукта;

Автоматизация генерации выборок и отчетов;

С помощью PDM-систем осуществляется отслеживание больших массивов данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий. Такие данные, относящиеся к одному изделию и организованные PDM-системой, называются цифровым макетом. PDM-системы интегрируют информацию любых форматов и типов, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде (при этом структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства). PDM-системы работают не только с текстовыми документами, но и с геометрическими моделями и данными, необходимыми для функционирования автоматических линий, станков с ЧПУ и др., причём доступ к таким данным осуществляется непосредственно из PDM-системы.

С помощью PDM-систем можно создавать отчеты о конфигурации выпускаемых систем, маршрутах прохождения изделий, частях или деталях, а также составлять списки материалов. Все эти документы при необходимости могут отображаться на экране монитора производственной или конструкторской системы из одной и той же БД. Одной из целей PDM-систем и является обеспечение возможности групповой работы над проектом, то есть, просмотра в реальном времени и совместного использования фрагментов общих информационных ресурсов предприятия.

Общее представление об интегрированной информационной среде

управление данные интегрированная информационная среда

Технологии CAD, САМ и САЕ заключаются в автоматизации и повышении эффективности конкретных стадий жизненного цикла продукта. Развиваясь независимо, эти системы еще не до конца реализовали потенциал интеграции проектирования и производства. Для решения этой проблемы была предложена новая технология, получившая название компьютеризованного интегрированного производства (computer-integrated manufacturing - CIM). CIM пытается соединить «островки автоматизации» вместе и превратить их в бесперебойно и эффективно работающую систему. CIM подразумевает использование компьютерной базы данных для более эффективного управления всем предприятием, в частности бухгалтерией, планированием, доставкой и другими задачами, а не только проектированием и производством, которые охватывались системами CAD, САМ и САЕ. CIM часто называют философией бизнеса, а не компьютерной системой.

Сценарий интеграции проектирования и производства посредством общей базы данных

Приведенный ниже сценарий демонстрирует использование систем CAD/CAM/ САЕ в рамках всего жизненного цикла продукта для достижения следующих целей: повышения качества (Q), снижения стоимости (С) и ускорения отгрузки (D). Этот сценарий может показаться несколько упрощенным на фоне современных передовых компьютерных технологий, однако он иллюстрирует направление развития техники. Рассмотрим фазы разработки и производства шкафа для аудиосистемы. Жизненный цикл этого продукта будет похожим на жизненный цикл механической системы или здания, а значит, наш сценарий будет применим и к таким продуктам.

Предположим, что в технических требованиях для разработчика указано, что шкаф должен иметь четыре полки: одну для проигрывателя компакт-дисков, одну для проигрывателя аудиокассет, одну для радиоприемника и одну для хранения ком- пакт-дисков. Вероятно, разработчик сделает множество набросков конструкции, прежде чем придет к какому-либо варианту. На данном этапе он может пользоваться автоматизированной системой разработки рабочих чертежей (если задача решается в двух измерениях) или системой геометрического моделирования (в случае трех измерений). Концептуальный проект может быть отправлен в отдел маркетинга по электронной почте для получения отзыва. Взаимодействие разработчика с отделом маркетинга может происходить и в реальном времени через объединенные в сеть компьютеры. При наличии подходящего оборудования подобное взаимодействие может быть удобным и продуктивным. Информация о готовом концептуальном проекте сохраняется в базе данных. Туда попадают сведения о конфигурации мебели (в нашем случае - вертикальное хранение компонентов аудиосистемы друг над другом), количестве полок, распределении полок по компонентам и тому подобные данные. Другими словами, все особенности проекта, упорядочиваются и помешаются в базу данных с возможностью считывания и изменения в любой последующий момент.

Следующий шаг - определение размеров шкафа. Его габариты должны быть выбраны таким образом, чтобы на каждую полку можно было поставить одну из множества имеющихся на рынке моделей аудиотехники соответствующего класса. Значит, нужно получить сведения об их размерах. Эти сведения можно взять в каталоге или в базе данных производителей или поставщиков. Доступ к базе данных осуществляется аналогично доступу к книгам и их содержимому при подключении к электронной библиотеке. Разработчик может даже скопировать сведения в свою собственную базу данных, если он планирует часто пользоваться ими. Накопление сведений о проекте подобно накоплению форм файлов при работе с текстовыми процессорами. Форма конструкции должна изменяться в соответствии с полученными сведениями.

Затем разработчик должен выбрать материал для шкафа. Он может взять натуральный дуб, сосну, ДСП, сталь или что-нибудь еще. В нашем случае выбор осуществляется интуитивно или исходя из имеющегося у разработчика опыта. Однако в случае продуктов, рассчитанных на работу в жестких условиях, в частности механических устройств, разработчик обязательно учитывает свойства материалов. На этом этапе также полезна база данных, потому что в ней могут быть сохранены свойства множества материалов. Можно воспользоваться даже экспертной системой, которая выберет материал по свойствам, хранящимся в базе данных. Информация о выбранном материале также помещается в базу.

Следующий шаг - определение толщины полок, дверец и боковых стенок. В простейшем случае, который мы рассматриваем, толщина может определяться главным образом эстетическими соображениями. Однако она должна быть по крайней мере достаточной для того, чтобы избежать прогиба под воздействием установленной в шкаф техники. В механических устройствах высокой точности и структурах, рассчитанных на большие нагрузки, такие параметры, как толщина, должны определяться точным расчетом, чтобы избежать деформации. Для расчета деформации структур широко используется метод конечных элементов. Как уже было объяснено, метод конечных элементов применяется к аналитической модели конструкции. В нашем случае аналитическая модель состоит из каркасных сеток, на которые разбивается шкаф, рассматриваемый в приближении листов. Переход к приближению листов может быть выполнен автоматически при помощи алгоритма преобразования к средним осям (medial axis transformation - MAT). Элементы оболочки приближения листов также могут генерироваться автоматически. Параметры нагрузки, которые в нашем случае есть просто веса соответствующих устройств, считываются из базы данных точно так же, как и сведения о размерах. Определяя зависимость прогиба полок от их толщины, разработчик может выбрать подходящее значение этого параметра и сохранить его в базе данных. Этот процесс может быть автоматизирован путем интеграции метода конечных элементов с процедурой оптимизации. Аналогичным образом можно определить толщину боковых стенок и дверец, однако сделать это можно и просто из эстетических соображений.

Затем разработчик выбирает метод сборки полок и боковых стенок. В идеале метод также может быть определен из расчета прочности структуры в целом или при помощи экспертной системы, имеющей сведения о методах сборки.

После завершения этапов концептуализации проекта, его анализа и оптимизации разработчик переходит к работе над проектной документацией, описывающей шкаф с точностью до мельчайших подробностей. Чертежи отдельных деталей (полок, дверец и боковых стенок) изготавливаются в системе разработки рабочих чертежей. На этом этапе разработчик может добавить некоторые эстетические детали, например декоративные элементы на дверцах и боковых стенках. Детальные чертежи помещаются в базу данных для использования в процессе производства.

Изготовление шкафа осуществляется в следующем порядке. Форма каждой детали наносится на необработанный материал (в нашем случае дерево) и вырезается пилой. Количество отходов можно снизить, располагая детали на кусках дерева оптимально. Разработчик может испытывать разные варианты размещения на экране компьютера до тех пор, пока не будет найдена конфигурация с минимальным количеством отходов. Компьютерная программа может помочь в этой работе, рассчитывая количество отходов для каждой конфигурации. Программа более высокого уровня может самостоятельно определить наиболее экономичное размещение деталей на заготовке. В любом случае конечная конфигурация сохраняется в компьютере и используется для расчета траектории движения пилы станка с числовым программным управлением. Более того, программные средства позволяют разработать зажимы и крепления для процедуры выпиливания, а также запрограммировать системы передачи материала. Эти системы могут быть как простыми конвейерами, так и сложными роботами, передающими необработанный материал на распилку и забирающими готовые детали.

Подготовленные детали должны быть собраны вместе. Процесс сборки также может выполняться роботами, которые программируются автоматически на основании описания конечного продукта и его деталей, хранящегося в базе данных. Одновременно проектируются зажимы и крепления для автоматизированной сборки. Наконец, робот может быть запрограммирован на покраску шкафа после сборки. В настоящее время зажимы и крепления для сборки проектируются или выбираются планировщиком процессов, а программирование роботов осуществляется в интерактивном режиме путем перемещения рабочего органа робота вручную.

Общий вид получившегося сценария показан на рис. 2, из которого видно, каким образом база данных позволяет интегрировать системы CAD, САЕ и САМ, что и является конечной целью CIM.

Рисунок 2. Интеграция CAD, CAM, и CAE через базу данных.

Список литературы

1. Ли К. Основы САПР (CAD, CAM, CAE) / К. Ли - СПб. : Питер, 2004. - 560 с. ил.

2. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов / И. П. Норенков - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 336 с.

3.www.irisoft.ru/pdmplm_resenia.html

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Определение программы управления корпоративными данными, ее цели и предпосылки внедрения. Обеспечение качества данных. Использование аналитических инструментов на базе технологий Big Data и Smart Data. Фреймворк управления корпоративными данными.

курсовая работа , добавлен 24.08.2017


Анализ современного состояния систем автоматизации управления данными; учет инфраструктуры информационной системы и требования к ресурсам организации. Разработка системы управления данными на базе SharePoint-сайта, программная реализация и внедрение.

диссертация , добавлен 10.11.2011


Разработка информационной системы управления, ориентированной на учет закупленного товара, работу с историческими данными компании и анализ данных для принятия стратегически верных решений. Хранилище данных в 3NF Билла Инмона. Компоненты Data Vault.

дипломная работа , добавлен 22.09.2016


Назначение и цели создания информационной системы. Характеристика объекта автоматизации. Реализация информационной системы "Medic", серверной части приложения. Требования к оперативному запоминающему устройству клиента. Выходные данные программы.

дипломная работа , добавлен 29.06.2011


Необходимость внедрения интегрированной информационной системы с целью повышения эффективности управления процессами. Анализ технологического процесса установки каталитического крекинга КК-1. Разработка концепции построения информационной системы.

дипломная работа , добавлен 09.10.2013


Технология интегрированного информационного пространства и управления данными; программное обеспечение CALS. Этапы жизненного цикла изделий и промышленные автоматизированные системы. Интерактивные электронно-технические руководства, стандарты ISO/IEC.

реферат , добавлен 19.02.2011


Комплексный анализ структуры информационной системы управления персоналом на предприятии. Моделирование информационной системы и расчет задержек запроса менеджера из филиала в области к центральному серверу. Модель оптимизации информационной системы.

курсовая работа , добавлен 18.09.2014


Понятие и структура банка данных. Основные структурные элементы базы данных. Система управления базами данных. Преимущества централизации управления данными. Понятие информационного объекта. Современные технологии, используемые в работе с данными.

курсовая работа , добавлен 02.07.2011


Разработка информационной системы административного управления. Выбор языка и среды программирования. Структура взаимодействия информации. Требования к программно-аппаратному окружению. Создание программы в Delphi и связывание ее с базой данных.

курсовая работа , добавлен 08.10.2015


Рассмотрение основ использования информационных технологий в гостиничном бизнесе. Выбор системы управления базами данных. Описание информационной технологии. Выполнение программной реализации в среде объектно-ориентированного программирования Delphi 7.