Корпоративные информационные системы

ных об изделии на стадии производства и эксплуатации ключевой является технология, основанная на системах управления данны-

ми об изделии и информационными процессами (Product Data

Management – PDM).

PDM – категория программного обеспечения, позволяющая сохранять данные об изделии в базах данных. К данным об изделии прежде всего относят инженерные данные, такие как CAD-модели и чертежи, цифровые макеты, спецификации материалов. Метаданные содержат информацию о создателе файла и текущем статусе соответствующего компонента.

Система PDM позволяет организовать совместный доступ к этим данным, обеспечивая их постоянную целостность, обеспечивает внесение необходимых изменений во все версии изделия, модифицировать спецификацию материалов, помогать конфигурировать варианты изделия. Однако самым важным преимуществом системы PDM является ее использование на протяжении всего жизненного цикла изделия в рамках концепции управления этим циклом. Большинство PDM-систем позволяют одновременно работать с инженерными данными, полученными от разных CAD-систем.

В основе PDM систем лежат данные об изделии – это совокупность информационных объектов, порождаемых в процессе проектирования и разработки изделия, содержащая сведения о составе изделия, геометрических моделях изделия, его компонентах и их технических характеристиках, об их отношениях в структуре изделия, результатах расчетов и моделирования, допусках на изготовление деталей, технологии производства т.д.

Основные задачи PDM-систем: структурирование всей информации об изделии, управление конструкторским документооборотом, ведение архива конструкторской и технологической документации и, конечно, интеграция с CAD-системами и системами технологического проектирования. PDM-система на предприятии является, по сути, центром интегрированной системы управления, связующим звеном между всеми системами в корпоративной среде предприятия. Использование PDM-систем позволяет решить не только проблемы, связанные с документооборотом предприятия. Одним из важнейших преимуществ использования PDM-системы является возможность формирования на

171

предприятии непротиворечивой базы нормативно-справочной информации и поддержки ее в актуальном состоянии.

Использование PDM также решает обозначенные выше задачи интеграции различных CAD-систем и систем технологического проектирования между собой. Большинство современных PDM-систем имеет интерфейсы к CAD-системам практически всех ведущих поставщиков (необходимо заметить, что именно наличие интерфейсов к тем или иным CAD-системам во многом определяет стоимость решения на базе PDM).

Содной стороны, такие системы выступают в качестве хранилища всех данных об изделии и взаимодействуют с прикладными программами, создающими или использующими данные об изделии. Данные, созданные любой прикладной программой, передаются на хранение в PDM-систему и становятся, таким образом, доступными любому участнику ЖЦ изделия, имеющему соответствующие права доступа. При необходимости изменить или обработать данные об изделии прикладная система запрашивает и получает эти данные из PDM-системы.

Сдругой стороны, PDM-системы должны решать задачу повышения эффективности работы отдельного пользователя.

Вэтом случае они должны выступать в качестве рабочей среды пользователя, предоставляя ему нужные данные в нужное время в нужной форме.

Втечение ЖЦ изделия PDM-системе приходится взаимодействовать с сотнями прикладных систем, причем почти каждая из них имеет свой собственный формат представления данных. Для решения проблемы взаимодействия с прикладными системами необходимо применять стандартизованные интерфейсы взаимодействия, включающие форматы представления данных об изделии, используемые для передачи данных, а также процедуры взаимодействия PDM-системы и прикладных систем. Именно этим и обусловлено требование наличия стандартизованного интерфейса у технологий представления данных, т.е. прикладных систем.

Таким образом, технологии интеграции данных обеспечивают создание ЕИП, включающего хранилище данных на основе PDM-системы, и прикладные пакеты. При этом данные компоненты интегрированы между собой посредством стандартизован-

172

ных интерфейсов взаимодействия. Основными функциями PDMсистемы являются:

♦управление составом изделия;

♦управление документами;

♦управление конфигурацией, т.е. ведение версий проекта;

♦управление изменениями;

♦управление потоками работ;

♦управление доступом;

♦управление проектами;

♦хранение проектных данных и доступ к ним, в том числе ведение распределенных архивов документов, их поиск, редактирование, маршрутизация, создание спецификаций;

♦структурирование и визуализация данных;

♦защита информации;

♦интеграция данных (поддержка типовых форматов, конвертированиеданных).

Целями любой PDM-системы являются:

♦обеспечение полноты информации об изделии;

♦обеспечение целостности данных;

♦обеспечение достоверности данных;

♦разграничение доступа к данным;

♦обменактуальнымиданнымисовсемиучастникамиЖЦИ. ПрименениеPDM-технологиидаетследующиепреимущества:

♦улучшение эффективности разработок и уменьшение их стоимости;

♦сокращение сроков вывода новых конкурентоспособных изделий на рынок;

♦сокращение доли брака и уменьшение затрат, связанных

свнесением изменений;

♦автоматизация процедуры прохождения документов от задания на их разработку до передачи данных в производство;

♦устранение избыточности данных и обеспечение быстрого поиска.

PDM-технология предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия и объединяет различные системы между собой так, как это представлено на рис. 4.1.

173

процессы максимально прозрачными и управляемыми. Основным методом, применяемым для этого, является повышение доступности данных для всех участников ЖЦ изделия, что требует интеграции данныхобизделиивлогическиединуюинформационнуюмодель.

Наиболее распространенные задачи, решаемые с помощью PDM-технологии:

♦создание ИИС для всех подразделений предприятия;

♦автоматизация управления конфигурацией изделия;

♦построение системы качества продукции на предприятии согласно международным стандартам серии ISO 9000;

♦создание электронного архива чертежей и прочей технической документации (наиболее простой способ применения PDM-технологии).

Для реализации PDM-технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM-системами

(системы управления данными об изделии).

При необходимости PDM-система пользуется помощью других систем для обработки данных (например, САПР), самостоятельно определяя, какое именно внешнее приложение необходимо запустить для обработки той или иной информации.

Применение PDM-системы, предполагающей наличие единой целостной модели изделия и четких способов доступа к хранящейся информации, позволяет значительно улучшить качество данных и, соответственно, повысить качество самого изделия.

Оценить эффективность применения PDM-системы можно на следующем примере. При работе над проектом спутника связи подразделение космических систем компании General Dynamics смогло

спомощью параллельного проектирования, реализованного на базе PDM-системы, сократить время разработки деталей в среднем на 21 %, продолжительность всего ЖЦ проектирования – на 43 %, количествоизменений– на 73 %, количество рекламаций– на 94 %.

Компания IBM смогла на 70 % уменьшить время проведения изменений изделия и на 35 % повысить эффективность выбора покупных деталей. Кроме того, было достигнуто значительное сокращение дублирующих деталей, причем на каждый процент улучшения выигрыш корпорациисоставлял более200 миллионовдолларов.

Вфирме Boeing изменение размеров люка на грузовом самолете требовало 5000 часов рабочего времени и занимало до

175

6 месяцев. За счет применения PDM-системы это время сокращено до 100 часов.

Примеры PDM

В настоящее время (2006 г.) наиболее известными PDM-

системами являются ENOVIA и SmarTeam (Dessault Systemes),

Teamcenter (Unigraphics Solutions), Windchill (PTC), mySAP PLM (SAP), BaanPDM (BAAN) и российские системы «Лоцман»: PLM («Аскон»), PDM StepSuite (НПО «Прикладная логистика»), Party Plus («Лоция Софт»).

4.1.1. Перспективы развития мирового рынка PDM-систем

Уже тысячи средних и крупных предприятий различных отраслей промышленности во всем мире используют PDM-системы, а еще больше изучают вопрос о их внедрении. И это не случайно. В условиях жесткой конкуренции применение PDM-технологий дает предприятиям возможность получить целый ряд преимуществ, основными из которых являются: сокращение сроков разработки изделий и вывода их на рынок (сокращение так называемого цикла time-to-market); снижение себестоимости продукции при сохранении ее высокого качества; полное информационное сопровождение продукции на протяжении всего ее жизненного цикла. Спрос на PDM-системы растет. По прогнозу CIMdata, объем мирового рынка PDM-систем уже в 2009 г. превысит $14 млрд, а в 2011 г. он достигнетуровня$19 млрд (сежегодными темпами ростав 43 %).

Наиболее важными тенденциями развития мирового рынка PDM-систем можно считать следующие:

♦Стремление интегрировать PDM-системы с другими приложениями (в первую очередь САПР собственной разработки, ERP, MRP и CRM). Тесная связь между PDM- и MRP-системами особенно актуальна для предприятий, которые занимаются реорганизацией своего бизнеса. Интересно отметить, что, по оценкам CIMdata, интеграцияPDM- иMRP-систем особеннораспространена вЕвропе.

♦Стремление к унификации и разработке общих стандартов. В качестве примера можно привести формат iXF, недавно созданный компанией Dassault Systemes для интеграции производственной информации с приложениями ERP, CRM и унаследо-

176

ванными. Он базируется на XML и совместим со стандартом SOAP и ПО MS BizTalk. С помощью данного стандарта возможно передавать сборки объектов и ассоциированных файлов между разными типами корпоративных информационных систем.

♦ Реализация возможностей онлайновой работы с PDMсистемами. Ведущие мировые производители дополняют PDMсистемы возможностями управления производственной информацией через Интернет. Например, компания Smart Solutions предлагает ПО SmartBOM, позволяющее создавать инженерные спецификации в онлайне и работать с ними через Интернет. При этом спецификации могут создаваться как внутри PDM-системы SmarTeam (разработки Smart Solutions), так и любой другой PDM-системы. Можно отметить и ПО SmartBriefcase (также разработки Smart Solutions),

посредством которого реализуется обмен производственными данными по электронной почте или через Интернет. В основе SmartBriefcase лежит использование формата iXF. С помощью SmartBriefcase производственная информация упаковывается в самоизвлекающийся файл (briefcase), в который входят данные о продукте, метаданные и ассоциированные файлы, необходимые для выполнения конкретной производственной задачи (например, чертежи, данные опартиях, номерапартий, бизнес-правила идр.).

4.1.2.Особенности выбора PDM-системы

4.1.2.1.Общие сведения о выборе PDM-систем

Вряд ли сейчас нужно убеждать кого-нибудь в необходимости автоматизации производственных процессов. Автоматизация проектно-конструкторских работ и всего производственного цикла стала, по сути, одним из способов выживания предприятий в условиях жесткой конкуренции, когда требуется быстро выпускать на рынок качественные изделия.

Предприятия, не предпринимающие конкретных шагов по оптимизации своего производственного процесса с помощью современных ИТ, в будущем не только не смогут расширить круг своих клиентов и увеличить прибыль, но и рискуют потерять уже имеющийся объем выполняемых работ и услуг.

Естественно, что данное утверждение относится и к российским предприятиям, некоторые из которых (правда, пока очень

177

и очень немногие) уже приступили к внедрению PDM-систем. В основном же для российских предприятий характерна картина, когда планомерная модернизация и обновление ИТ не проводились в течение многих лет и имеющиеся аппаратные и программные средства устарели и не отвечают современным требованиям (или же более или менее современная компьютерная техника работает совместно с унаследованной). Поэтому очень часто вопрос об оптимизации производства с помощью ИТ подразумевает не только выбор и внедрение необходимого ПО, но и полную замену (или модернизацию) имеющихся аппаратных средств. В настоящее же время далеко не все российские предприятия могут позволить себе такие значительные финансовые расходы. Кроме того, на большинстве российских предприятий недостаточно оптимально ведутся производственные и бизнес-процессы. В то же время всегда следует помнить, что автоматизировать хаос нельзя, поэтому перед внедрением PDM-системы на предприятии должен быть осуществлен реинжиниринг его бизнес-процессов (а это тоже достаточно дорогое удовольствие, которое не все предприятия могут себе позволить). Тем не менее рано или поздно оптимизировать производственные и бизнес-процессы все равно необходимо, и здесь немаловажную помощь российским предприятиям могут оказать PDM-системы.

Как показывает практика, наиболее важным вопросом для предприятий остается правильный выбор PDM-системы. В то же время, современный рынок PDM-систем насчитывает сотни как интегрированных, так и автономных PDM-продуктов, рассчитанных на решение глобальных или локальных задач, а также ориентированных на финансовые возможности предприятия. С одной стороны, выбор велик. С другой стороны, существуют отрасли, для которых до сих пор не разработано удовлетворительных PDM-решений. Поэтому можно сказать, что практически каждое предприятиедолжно при выбореPDM-системы идти своим путем.

Цена выбора весьма и весьма велика. Хотелось бы особо отметить прямую связь правильности выбора PDM-системы и финансовых последствий некорректного решения. Существуют примерные оценки стоимости исправления единственной ошибки на различных стадиях подготовки производства: концептуальное проектирование 1 (условная стоимость исправления одной ошиб-

178

ки); конструкторская проработка 10; изготовление макета изделия 100; проектирование технологической оснастки 1000; изготовление оснастки 10 000; выпуск установочной серии 100 000; серийное производство 1 000 000. Приведенные цифры демонстрируют необходимость и важность глубокого анализа и правильного выбора PDM-системы, так как ошибки на данном этапе оборачиваются линейно возрастающими потерями в последующем. Поэтому для выбора PDM-системы обязательно должно быть выделено любое необходимое для этого время. Одной из крупнейших ошибок, совершаемых предприятиями при выборе PDMсистемы, является недооценка временных и финансовых затрат, требующихся для принятия окончательного решения.

Окончательное решение по выбору PDM-системы обычно принимается руководством конкретного предприятия на основе рекомендаций его ИТ-специалистов. Специфика российской действительности такова, что принятие таких решений нередко лоббируется. И все-таки при принятии окончательного решения следует руководствоваться в первую очередь интересами развития бизнеса на предприятии.

4.1.2.2. Технология выбора PDM-системы

Выбор PDM-системы требует тщательной подготовки, внимания и больших усилий. В то же время следует сказать, что удовлетворительной и всеми признанной методики выбора PDMсистемы в настоящее время не разработано. Поэтому можно привести только наиболее общие рекомендации.

Формирование группы выбора

При выборе можно использовать как помощь внешних консалтинговых организаций, так и использовать внутренние ресурсы. На большинстве предприятий все же формируется специальная группа сотрудников (состоящая обычно из 5–6 человек), занимающаяся только выбором PDM-системы. Необходимо собрать вместе людей, разбирающихся в информационных потоках всего предприятия и знающих его наиболее узкие места. Вряд ли найдется сотрудник предприятия, хорошо разбирающийся во всех информационных потоках, циркулирующих на предприятии. Поэтому группу необходимо формировать из специалистов в та-

179

ких предметных областях, как проектирование, документарный контроль, инжиниринг производства, продажи и менеджмент. Эта сборная команда должна четко представлять для себя основные стратегические направления развития предприятия и области, связанные с управлением производственной информацией (и наиболее проблематичные для предприятия). После выявления этих областей их необходимо ранжировать в соответствии с приоритетами предприятия. Количество задействованных специалистов и время, требуемое на выбор, позволяют считать процесс выбора PDM-системы отдельным проектом с собственным графиком и бюджетом, выделяемым на встречи, поездки, конференции, демонстрации, обзоры и др.

Оценка бизнес-потребностей предприятия

Первым шагом при выборе PDM-системы должно стать четкое определение бизнес-целей, обоснованности ее внедрения на предприятии. PDM-система необходима для предприятия, если в результате ее внедрения сокращаются производственные отходы и время на доработку изделия, а также уменьшается время выхода продукции предприятия на рынок за счет упрощения производственного цикла. Формулировка этих целей очень важна, потому что именно они объясняют мотивацию приобретения PDM-системы, и на их основе определяются основные принципы для оценки конкурирующих программных продуктов.

Необходимо быть реалистичным в оценке бизнес-потребнос- тей предприятия (особенно, специфических) и выдвижении требований к PDM-системе. Не нужно взваливать на PDM-систему решение всех проблем предприятия. Необходимо всегда помнить, что невозможно создать универсальный программный продукт, полностью отвечающийпотребностямконкретногопредприятия.

Поэтому необходимо выбирать PDM-систему, которая способна решить большинство насущных проблем управления производственной информацией отдельно взятого предприятия и может быть внедрена в кратчайшие сроки.

При изучении данного вопроса необходимо концентрироваться в первую очередь на проблемах бизнеса предприятия, а не на технологических вопросах выбора и внедрения PDM-системы.

Все решения по выбору должны быть коллегиальными. Основные требования к PDM-системе должны быть сформулиро-

180