УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ
Алексей Жирков,
Александр Колчин,
Михаил Овсянников,
Сергей Сумароков
В настоящее время аббревиатура PDM (Product Data Management) становится все более популярной. Объяснить это можно двумя причинами: во-первых, общим развитием информационных технологий, а во-вторых, тем, что промышленные предприятия приходят к необходимости комплексного подхода при автоматизации своей деятельности (так называемые CALS-, или ИПИ-технологии, см. PC Week/ RE, № 18/2001, с. 34). Таким образом, настала пора более пристально взглянуть на PDM-системы и постараться понять, что же они собой представляют и что могут дать предприятию.
PDM-технология . Одной из ключевых CALS-технологий является PDM-технология управления данными об изделии, которая позволяет решить две проблемы, возникающие при разработке и поддержке жизненного цикла (ЖЦ) наукоемкой промышленной продукции: управление данными об изделии и управление информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные.
Данные об изделии представляют собой всю информацию, созданную в течение ЖЦ. Они включают в себя состав и структуру изделия, геометрические параметры, чертежи, планы проектирования и производства, спецификации, нормативные документы, программы для станков с ЧПУ, результаты анализа, эксплуатационные данные и многое другое. Поскольку при их создании все чаще используются компьютерные средства, то поиск ответа на вопросы: “Существуют ли необходимые данные?”, “Где они находятся?”, “Являются ли они актуальными?” - не всегда представляется тривиальным.
Создаются и изменяются такие данные в результате выполнения определенных информационных процессов ЖЦ изделия, например процедуры внесения изменений. Информационные процессы могут быть достаточно сложными, охватывающими десятки сотрудников предприятия и при этом взаимосвязанными между собой. Например, проектирование сборки включает проектирование каждой входящей в нее детали, а изменение одной из них может повлечь за собой изменение множества других (а если эта деталь используется в нескольких изделиях, то изменения затронут несколько проектов). Таким образом, в проектах по разработке изделий необходимо не только планировать все входящие в них процессы, но и управлять их выполнением, распределяя задачи между исполнителями, определяя данные, которые им при этом необходимы, и обеспечивая их совместный доступ к этим данным.
При решении задачи CALS-технологий (повышение эффективности управления информацией об изделии) роль PDM-технологии состоит в том, чтобы сделать информационные процессы максимально прозрачными и управляемыми. Эта задача решается путем повышения доступности данных для всех участников ЖЦ изделия, что требует их интеграции в логически единую информационную модель.
PDM-система . Для реализации PDM-технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM-системами, - системы управления данными об изделии и информационными процессами ЖЦ. PDM-система может выступать в двух основных ролях:
Как рабочая среда сотрудника предприятия;
Как средство интеграции данных на протяжении всего ЖЦ изделия.
Управление потоками работ в системе iMAN
Рабочая среда сотрудника. PDM-система должна стать рабочей средой для любого сотрудника предприятия, которому необходимы данные о выпускаемых изделиях. В эту категорию входят не только конструкторы, технологи и работники технического архива, но и работники из других областей - сбыта, маркетинга, снабжения, финансов, сервиса, эксплуатации и т. п. Таким образом, сотрудник предприятия в процессе своей работы должен постоянно находиться в PDM-системе, а система в свою очередь обеспечивать все его информационные потребности, начиная от просмотра спецификации узла и заканчивая изменением твердотельной модели детали или ее утверждением у начальника. При необходимости она обращается к помощи других систем обработки данных (например, САПР), самостоятельно определяя, какое именно внешнее приложение необходимо применить для обработки той или иной информации. Главной задачей PDM-системы как рабочей среды сотрудника является предоставление каждому пользователю нужной ему информации в нужное время и в удобной форме (в соответствии с правами доступа). Ниже приведен классический перечень функций PDM-системы:
- управление хранением данных и документов . Все данные и документы хранятся в специальной подсистеме - хранилище данных, которое обеспечивает их целостность, организует доступ к ним в соответствии с установленными правами и позволяет осуществлять их поиск;
- управление процессами , т. е. отслеживание всех операций пользователей с данными, в том числе версий создаваемых и изменяемых данных. Кроме того, PDM-система управляет потоком работ проекта;
Управление составом изделия. PDM-система содержит информацию о составе изделия. Важной особенностью является наличие нескольких представлений состава для различных предметных областей (конструкторское, технологическое, маркетинговое и т. п.), а также управление применяемостью компонентов изделия с помощью правил комплектации;
- классификация. PDM-система должна поддерживать различные классификаторы хранимой в ней информации (об изделиях и документах). Например, таким классификатором можно пользоваться при автоматизации поиска изделий с нужными характеристиками;
- календарное планирование . PDM-система содержит функции формирования календарного плана работ, распределения ресурсов между отдельными задачами и контроля их выполнения;
Структура изделия в системе PDM STEP Suite
- вспомогательные функции обеспечивают взаимодействие PDM-системы с другими программными средствами, с пользователями, а также взаимодействие пользователей друг с другом. Наиболее мощные системы позволяют производить “цифровую сборку” сложных изделий из нескольких трехмерных моделей, созданных различными организациями в разных САПР.
Средство интеграции данных на протяжении ЖЦ . Важной задачей PDM-системы является также интеграция данных об изделии на протяжении всего ЖЦ. Фактически на предприятии существует два центра интеграции данных: АСУП и PDM-система. Но если АСУП интегрирует данные в основном о ресурсах предприятия, то PDM-система - о продукте. Кроме того, на предприятии существуют прикладные компьютерные системы, которые создают и обрабатывают данные об изделии. Таким образом, можно выделить два направления интеграции данных - вертикальное (PDM и прикладные системы) и горизонтальное (PDM-система и АСУП).
Выгоды от использования PDM-системы . Основной выгодой от PDM-системы является сокращение времени разработки и улучшение качества изделия. В результате повышается эффективность процесса проектирования:
Сотрудник избавляется от непроизводительных затрат времени на поиск, копирование и архивирование данных, что при работе с бумажной документацией составляет 25-30% времени;
Снижается количество изменений изделия благодаря более тесному взаимодействию сотрудников и применению параллельного проектирования;
Сокращаются сроки внесения изменений в конструкцию изделия или в технологию его производства за счет перехода на электронный документооборот и управление потоком работ;
Увеличиваются доли заимствованных компонентов в изделии (до 80%) за счет упрощения процедуры поиска детали с необходимыми характеристиками.
При использовании систем автоматизированного проектирования и подготовки производства качество изделия зависит не столько от качества проектирования, сколько от состояния данных (т. е. их полноты, корректности, актуальности). PDM-система позволяет значительно улучшить это состояние и соответственно повысить качество самого изделия.
В настоящее время на российском рынке имеется ряд программных продуктов, реализующих PDM-технологию. Их производителей можно разделить на две группы: фирмы - разработчики САПР, которые предлагают еще и PDM-решения, и независимые поставщики. К первой можно отнести две “тяжелые” системы: iMAN (UGS, США) и Windchill (PTC, США), а также систему T-FLEX DOCs (“Топ Системы”, РФ). Ко второй группе относятся PartY PLUS (“Лоция Софт”, РФ), PDM STEP Suite (НИЦ CALS “Прикладная логистика”, РФ) и Search (“Интермех”, Белоруссия).
Центры интеграции на предприятии
У любой PDM-системы есть свои достоинства и недостатки, поэтому важно принять правильное решение по выбору продукта. Нужно также учитывать, что их внедрение представляет собой непростую задачу и требует адаптации к нуждам предприятия. Вопросы выбора и внедрения PDM-систем на отечественных промышленных предприятиях нуждаются в более детальном рассмотрении. 4
Первое поколение PDM конец 80-х – начало 90-х PDM имели прямой интерфейс в САПР сборок, встроенную СУБД и генератор отчетов для вывода спецификаций на изделие целиком. Разработкой PDM первого поколения наиболее плодотворно занимались как раз производители «тяжелых» САПР Областью применения систем PDM первого поколения были группы проектировщиков. Типичные представители: EDM Information, EDM Control в составе САПР промышленного уровня CADDS 5, разработанной компанией Computervision, «связки» типа "промышленная САПР - специализированная СУБД", например, SDRC и Metaphase, CATIA – WorkCenter
Второе поколение PDM начало – середина 90-х Позволило рационализировать информационный обмен актуальными данными между подразделениями предприятия в целом, Учетом не только конструкторских, но и технологических аспектов деятельности производства. В информационный контур PDM включают руководящее звено, технологические и плановые подразделения. Cтыковка с системами ERP Представители на отечественном рынке: Optegra компании Computervision и I-MAN компании EDS Unigraphics
Третье поколение PDM 1996 – 1998 гг. Раньше – информация о структуре изделий формировалась внешними «тяжелыми» САПР, например, сборки в системах CATIA, CAMU CADDS5, UG, SDRC, файлы.asm из Pro/ENGINEER и далее экспортировалась в PDM. тесной интеграции с системами ресурсного планирования предприятия. Базовые принципы 1. контроль структуры изделия, 2. контроль жизненного цикла изделия, 3. контроль версий и релизов информационных объектов, 4. генератор спецификаций. 5. полная реализация идеологии «клиент-сервер», 6. контроля потока работ каждого конкретного исполнителя
Четвертое поколение PDM 1999 г – наше время На первый план выступают структуры производственных отношений, их изменение и упорядочение в ходе выполнения сформированного портфеля заказов Полноценная организация связей с заказчиками, напрямую или чаще всего через сеть дилеров- поставщиков через Интернет при помощи Web-технологий cPDm – сollaborative Product Definition management (дословно: совместное управление определением изделия), т.е. от систем ожидается не централизованный характер управления данными (в проекте – один директор, «иерархия» отношений соответствует структуре «классического» унитарного предприятия), а «collaborative»-характер производственных связей, подразумевающий сотрудничество, а не прямое подчинение
Выгоды от использования PDM- систем Внедрение PDM-систем можно назвать одним из важных инструментов для достижения успеха. Роль PDM в решении комплексных задач автоматизации промышленного предприятия очень велика, поскольку именно на их базе выстраиваются более эффективные бизнес-процессы, обеспечивающие жизненный цикл изделия на различных этапах маркетинг, проектирование, производство, реализация, эксплуатация, а также организуется значительно более эффективная работа персонала. PDM-системы значительно снижают временные затраты при КТПП, обеспечивают непрерывное управление проектными и справочными данными. Они входят составной частью в системы управления предприятием: единые данные от CAD-систем до модулей ERP-системы.
О компании SmarTeam Corp. Создана в 1995 Офисы расположены в США, Израиле, Франции, Германии и Великобритании Дочерняя компания Dassault Systemes (DASTY) IBM занимается маркетингом, распространением и поддержкой SmarTeam Более 230 сотрудников из которых 90 заняты в R&D и 140 в сервисных отделах по поддержке, консалтингу и внедрению Более 50,000 пользователей на более 2500 предприятиях в различных отраслях промышленности 200% роста из года в год
Назначение системы SMARTEAM ST как система PDM уровня отдела или отдельного проекта изделия (может отличаться от системы PDM корпоративного уровня) ST как основная система PDM для поставщиков ST как система управления архивом ST как система управления оборудованием и обслуживанием Создание порталов для описания узлов, компонентов и комплектующих изделия Возможность интеграции данных для полного описания изделия между системами SmarTeam и ENOVIA
Кооперация при помощи SMARTEAM Модули для кооперации (collaborate) всех типов партнеров – главного изготовителя (OEM), подрядчиков, поставщиков, партнеров, заказчиков и др. Управление и кооперация (collaboration) на основе спецификации изделия (BOM management) Возможность создания порталов по системам, узлам и комплектующим основного изделия Web инфраструктура Не требуется наличие системы PDM у поставщика или заказчика
«Преимущества»SMARTEAM с точки зрения производителя Высокая вероятность успеха проекта cPDM Быстрое и легкое внедрение благодаря наличию предварительно настроенных шаблонов-templates (модель данных, workflow, scripts) Templates настроены для определенных отраслей промышленности или задач Не требуется участие высоко квалифицированных консультантов Соответствие и поддержка интерфейсов Windows и Web Дальнейшая настройка и сопровождение может быть выполнена программистами заказчика Богатый набор встроенных инструментальных средств Быстрый возврат инвестиций (ROI)
SMARTEAM - один из компонентов 3D PLM SMARTEAM включен в 3D PLM, начиная с релиза V5R10, и синхронизируется с CATIA, ENOVIA по времени обновления релизов, построению портфеля продуктов, системе лицензирования. SMARTEAM V5 позволяет ускорить развертывание 3D PLM на малых и средних предприятиях за счет: –Обеспечения простой комплектации рабочих мест –Возможности масштабируемых решений в соответствии с размером компании –Возможности создания multi-CAD среды
Стандартные конфигурации SMARTEAM – Community Workspace Configuration SMARTEAM – Community Workspace SMARTEAM - Foundation SMARTEAM – Navigator Configuration SMARTEAM – Navigator SMARTEAM - Foundation SMARTEAM – Editor Configuration SMARTEAM – Editor SMARTEAM - Foundation SMARTEAM – Web Editor Configuration SMARTEAM – Web Editor SMARTEAM - Foundation Базовые конфигурации SMARTEAM – Engineering Configuration SMARTEAM –Workflow SMARTEAM – BOM SMARTEAM – Editor SMARTEAM - Foundation CATIA Team PDM Configuration SMARTEAM – CATIA Integration SMARTEAM - Editor SMARTEAM – Foundation SMARTEAM – FDA Compliance Configuration SMARTEAM – FDA Compliance SMARTEAM –Workflow SMARTEAM – Editor SMARTEAM - Foundation SMARTEAM – Electronics Configuration SMARTEAM – Electronics Template SMARTEAM – Workflow SMARTEAM – BOM SMARTEAM – Editor SMARTEAM - Foundation Составные конфигурации Project Collaboration CAD User E&E Process UserFDA Process User Role Overlay Adjacent Reviewer Adjacent Editor Editor Engineering User
3D ИНТЕГРАЦИЯ ПРОЦЕССА SMARTEAM помогает установить и эффективно поддерживать бизнес процесс, используя знания экспертов всего расширенного предприятия для внедрения лучших, более эффективных решений посредством автоматизированного управления потоками заданий (workflows) и инженерными изменениями.(ECO) 3D ИНТЕГРАЦИЯ БИЗНЕСА За счет стандартизации методов работы и создания синергетики разных подразделений, филиалов, поставщиков и заказчиков, SMARTEAM помогает оптимизировать жизненный цикл продукта, включая проектирование и заказ комплектующих, управление составом изделия и применение стандартов 3D ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ Извлекая интеллектуальную собственность из ее источника, включая документы, CAD-файлы и спецификации на этапах проектирования, закупок, производства и обслуживания, SMARTEAM распространяет эту информацию об изделии через все расширенное предприятие, облегчая ее использование и обмен ею с другими приложениями предприятия. SMARTEAM - это 3 уровня интеграции
Возможности SMARTEAM Возможности SMARTEAM Решение для совместной работы для хранения, разделения и обмена информацией на предприятии с привлечением поставщиков/заказчиков Клиент-серверное приложение и поддержка web Имеет интеграцию с CAD системами Мощный инструментарий для настройки и адаптации – Wizard, User Authorization, Multi- Language Support, Form Designer и т.д. Поддержка распределенной среды – Database synchronization, distributed vault support – multi-site support Базируется на технологиях COM API, XML и другие
Управление данными в SMARTEAM Управление документами –Простые запросы и поиск –Расширенная информация: предопределенные и дополнительные атрибуты –Полнотекстовый поиск Управление структурой данных –Навигация по ссылкам на документы –Иерархические связи –Логические связи: проекты, документы Управление изменениями –Основные и второстепенные изменения –Защищенная коллективная работа
Этапы внедрения SMARTEAM Этап 1 (Опытная эксплуатация) Этап 2 (Пилотный проект) Этап 3 (Рабочий проект) 5-7 АРМ по ТЗ с PDM SMARTEAM Структура базы данных АСТПП по ЕСКД и ЕСТД Документация Обучение персонала по числу АРМ Доработка ПО по ТЗ Техническая поддержка $20-30 тыс. Лицензии на PDM SMARTEAM по ТЗ Структура базы данных АСТПП по ЕСКД и ЕСТД Документация Обучение Техническая поддержка и работы по ТЗ $ Call Временная лицензия SMARTEAM Структура базы данных АСТПП по ЕСКД и ЕСТД Документация Обучение 2-3-х человек Техническая поддержка 2 месяца $1500
МЕСТ - 10 ПРОЕКТЫ 38 ДОГОВОРА 12 МЕСТ - 75 ПРОЕКТЫ 46 ДОГОВОРА 6 МЕСТ - 13 Результаты внедрения SMARTEAМ в России КЛИЕНТЫ 3 КЛИЕНТЫ 3 N КЛИЕНТЫ 11 Y
ОАО «Маш. завод «Арсенал» (С.-Петербург) ФГУП ЦНИИ «Гранит» (С.-Петербург) ФГУП ЦНИИ «Гидроприбор» (С.-Петербург) ФГУП ЦМКБ «Алмаз» (С.-Петербург) ФГУП ОКБ «Гидропресс» (г. Подольск Московской обл.) АО «Криогенмаш» (г. Балашиха Московской обл.) ПКТБ «Локомотивы» (Москва) ОАО «Ковровский мех. завод» (г.Ковров Владимирской обл.) ФГУП УАП «Гидравлика» (г. Уфа) Казанский универсальный институт (г. Казань) Красноярский Гос.Техн.Университет (г. Красноярск) Проекты SMARTEAM в России
Основан в 1711 году Основной вид деятельности – машиностроение (наукоемкая продукция) Количество работающих – более 2000 человек Производства: Заготовительное, инструментальное, механообработка, сборка и испытания ОАО «МЗ»Арсенал» Характеристики проекта SMARTEAM Решаемые задачи: Автоматизация работы конструкторов и технологов в едином информационном пространстве Количество рабочих мест - 8 Состав модулей: SMARTEAM-Editor - 8 SMARTEAM-CAD Integration (SolidWorks) - 8 SMARTEAM- Workflow - 6 SMARTEAM-BOM - 4 Особенности: Отработка интеграция с технологической системой TECHCARD
Характеристики проекта SMARTEAM Решаемые задачи: Автоматизация работы конструкторов в едином информационном пространстве, технический документооборот и архивы Количество рабочих мест - 3 Состав модулей: SMARTEAM-Editor - 3 SMARTEAM-CAD Integration (AutoCAD) - 3 SMARTEAM- Workflow - 3 Особенности: Отаботка интеграции с прикладной судостроительной CAD TRIBON
Характеристики проекта SMARTEAM Решаемые задачи: Автоматизация технического документооборота и архивов с последующим подключением конструкторов Количество рабочих мест - 4 (+5 вторая очередь) Состав модулей: SMARTEAM-Editor - 4 (+5) SMARTEAM-CAD Integration (AutoCAD) - (1) SMARTEAM- Workflow - (2) Особенности: Проверка возможности интеграции с электронными интерактивными справочниками
Характеристики проекта SMARTEAM Решаемые задачи: Автоматизация работы конструкторов, технологов и руководителей в едином информационном пространстве предприятия Количество рабочих мест - 46 Состав модулей: SMARTEAM-Editor - 46 SMARTEAM-CAD Integration (CATIA) - 45 SMARTEAM- Workflow - 46 SMARTEAM-BOM - 46 Особенности: Отработка интеграции с MRP системой TECHOCLASS Характеристики проекта CATIA Решаемые задачи: Автоматизация работы конструкторов в едином информационном пространстве Количество рабочих мест - 46 Состав модулей: CATIA Особенности: Отработка совместного проектирования с использованием PDM систем ENOVIA и SMARTEAM
Функциональность (1/7) Управляет структурой продукта –Навигация по связанным документам –Иерархические связи –Логические связи: Документы, проекты… URL атрибут – Может установить связь с любым URL для дополнительной, обновленной информации, такой как подробные спецификации Исчерпывающее PDM решение –Документы, разделы, спецификации (BOM), поставщики … и т.д. –Информация иерархически организована в дерево классов –Различные атрибуты для каждого класса
Функциональность (2/7) Полная система управления документами –Безопасное управление жизненным циклом, обеспечиваемое электронным хранилищем –Состояние документа: На проверке (Check In)/ Утвержден (Release) –Классификация документа –Привязка документа –Передача свойств Полная поддержка иерархической структуры модели и чертежа Двунаправленная передача свойств документа
Функциональность (3/7) Легкий механизм поиска и запросов –Полный Текстовой Поиск (FTS) в среде метаданных (атрибутов) и файлов данных –Быстрый Поиск, основанный на часто используемых полях –Редактор Поиска – Легко запускаемый поиск по предварительно задаваемым параметрам –Поиск по образцу - Запрос ко всем объектам, на которые есть ссылка в данном классе FTS Поиск по атрибуту
Функциональность (4/7) Windows совместимость Windows совместимость Интеграция с MS Office Интеграция с MS Office –Microsoft Word and Microsoft Excel Множественная CAD интеграция Множественная CAD интеграция –CATIA V5, SolidWorks, AutoCAD, Mechanical Desktop, Autodesk Inventor, Solid Edge, MicroStation and Pro/ENGINEER –CATIA V5, SolidWorks, AutoCAD, Mechanical Desktop, Autodesk Inventor, Solid Edge, MicroStation and Pro/ENGINEER Дружественный стандартный Windows- интерфейс пользователя для уменьшения периода обучения Дружественный стандартный Windows- интерфейс пользователя для уменьшения периода обучения
Функциональность (5/7) Визуализация –Поддерживается естественный просмотр свыше 200 2D и 3D CAD, офисных и растровых форматов файлов –Просмотр 2D файлов Множественное пользовательское анотирование поддержка OLE Масштабирование изображения –Просмотр 3D файлов Многочисленные режимы просмотра Динамический разрез по разным плоскостям Измерение расстояний и размеров
Функциональность (6/7) Легко настраивается на конкретные нужды компании, для уменьшения общей стоимости владения (TCO) –Конструктор модели данных - Готовые бизнес шаблоны Позволяет формировать среду предприятия –Конструктор форм - Для создания и модификации карт профиля
Функциональность (7/7) –Редактор меню - Для настройки меню –Служба пользователя – Для регистрации и авторизации пользователей –Значения по умолчанию – Для определения значений по умолчанию для атрибутов –Редактор языка интерфейса – Для многоязыковой поддержки Настройка меню пользователей и групп Авторизация для класса и состояния
Обзор продукта SMARTEAM CAD интеграции дают пользователям возможности для полного управления, просмотра, редактирования и аннотирования многообразных CAD разработок и других связанных документов. Все CAD интеграции поддерживают методологию внутри-процесса, для обеспечения CAD пользователям возможности управлять документами и чертежами непосредственно из их рабочей CAD среды. Все CAD интеграции обеспечивают полное управление деталями и сборками, поддерживает иерархические структуры сложных сборок, включая их составляющие части, при этом сохраняя связи и целостность данных при операциях жизненного цикла.
Меню SMARTEAM внутри CAD системы Двунаправленная передача параметров чертежа и модели Экономия времени за счет захвата и повторного использования проектов Управление проектами, структурой продукта, связанными документами и зависимостями Редактирование и проверка документов Безопасные операции жизненного цикла, check- in/check-out Автоматическое отслеживание связей Где использовано и Состоит из Мощные возможности просмотра Установка ссылок и связей Безопасность данных Основные функции CAD интеграции
Мощные средства поиска и извлечения данных с помощью окна просмотра базы данных и запросов Возможности поиска –Поиск по любому атрибуту Мощный поиск по связям –Поиск по символам шаблона –Возможность доступа других пользователей к поисковым заданиям или сохранение их конфиденциальности Возможности окна просмотра –Просмотр деревьев объектов –Показ различных видов объекта –Просмотр связанных мета- данных
Все операции жизненного цикла доступны через интерфейс CAD системы Все операции жизненного цикла доступны через интерфейс CAD системы Поддерживается целостность данных Поддерживается целостность данных Ведение версий, их отслеживание с историей и заметками Ведение версий, их отслеживание с историей и заметками Новый Новый На проверке На проверке Утвержден Утвержден В архиве В архиве Управление версиями и их отслеживание при операциях жизненного цикла
Общий обзор SMARTEAM – Workflow является решением для управления изменениями и для автоматизации потоков заданий (workflow). Он упорядочивает бизнес процессы путем автоматического разделения информации внутри рабочей группы, по всему предприятию (т.е. по отделам и специалистам в определенной области) и по всей цепочке поставок (т.е. заказчики, поставщики, продавцы). SMARTEAM – BOM обеспечивает исчерпывающее управление и сотрудничество вокруг электронных спецификаций (Bills of Material - BOM) на протяжении всего жизненного цикла изделий.
Что такое PLM? PLM (Product Life-cycle Management)– управление жизненным циклом изделий PLM – это не система и не класс систем, как например CAD,CAM, CAE или PDM. PLM – это стратегия производства промышленных изделий с применением комплексной компьютеризации, которая базируется на едином представлении информации об изделии (продукте) на всех стадиях его жизненного цикла. PLM – это стратегия производства промышленных изделий с применением комплексной компьютеризации, которая базируется на едином представлении информации об изделии (продукте) на всех стадиях его жизненного цикла.
CALS ISO 9000 Управление инженерными данными Управление документами и данными Хранение Хранение Защита Защита Быстрый поиск Быстрый поиск Управление процессами Ускорение процессов Ускорение процессов Планирование Планирование Контроль Контроль Управление составом проекта Управление жизненным циклом проекта Управление жизненным циклом проекта Разработка Подготовка производства Изготовление Монтаж и пусконаладка Эксплуатация, Обслуживание, Ремонт Демонтаж и утилизация
Три информационных уровня по ISO (STEP) Три информационных уровня по ISO (STEP) Уровень изделия СпецификацияСборочный чертеж Изделие Файл Сборочного чертежа Файл Спецификации Уровень документов Уровень файлов
ЛОЦМАН:PLM базируется на "трех китах". Сервер баз данных, который является единым хранилищем информации, содержит логическую компоненту и уровень представления данных (Microsoft SQL Server 2000, Oracle8i) Сервер приложений, при помощи которого обрабатывается информация. Клиентский модуль, обеспечивающий пользовательский доступ к требуемой информации.
Достоинства ЛОЦМАН 7 Масштабируемость. Надежная защита данных. Открытость для интеграции с ERP-системами. Полная поддержка универсального формата передачи и хранения данных XML. Применение механизма check-out/сheck-in Имеет веб-интерфейс для доступа к данным Стоимость ЛОЦМАН:PLM значительно ниже, чем у зарубежных «одноклассников» Система открыта для функционального расширения. Она предоставляет большой набор функций для создания собственных PDM-приложений.
Внедрение ЛОЦМАН7 Отслеживание больших, постоянно обновляющихся массивов данных и инженерно-технической информации Возможность групповой работы Отслеживание изменения состава изделия во времени Взаимодействие с приложениями для ввода и редактирования данных (модели, чертежи, текстовые документы, диаграммы, схемы) Управление доступом к данным
62
Стоимость Лоцман: PLM (на) ЕИП (сервер +5 лицензий) $ (входит) (входит ЛОЦМАН:PLM, Корпоративный справочник Материалы и Сортаменты, Корпоративный справочник, Стандартные изделия) Клиентская лицензия - 690$ Лоцман:PLM, сервер $ Лоцман:PLM, универсал. клиент - 495$ Лоцман:PLM сервер для Автопроекта - 495$ Лоцман:PLM сервер для Интернета - 195$
Управление инженерными и проектными данными. PDM - системы.
PDM технология - это технология управления всеми данными об изделии и информационными процессами жизненного цикла изделия. Для реализации PDM технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM системами, то есть системами управления данными об изделии.
В отличии от АСУП, которой управляют информацией о всех ресурсах предприятия, PDM системы направлены на управление на предприятии информацией о продукте. Таким образом, система управление производственной информацией то инструментальное средство, которое помогает администраторам, конструкторам, технологам, инженерам и другим специалистам управлять как данными об изделии, так и процессами разработки изделия на современном производственном предприятии либо на группе предприятий-смежников.
Системы PDM обобщают такие широко известные технологии, как управление инженерными данными EDM, управление документами, управление информаций об изделии PIM, управление техническими данными TDM, управление технологической информацией TIM, управление изображениями и все другие системы, которые так или иначе позволяют манипулировать данными и изображениями.
PDM системы интегрируют информацию любых форматов и типов, поступающую от различных источников, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде. Структуризация привязана к особенностям конкретного предприятия.
В системах PDM разнообразие проектных данных поддерживается их классификацией и соответствующим выделением групп с характерным множеством атрибутов. Часто структура изделия представляется в виде дерева. Step suite - элементы дерева могут соответствовать отдельным сборочным узлам или изделия. В PDM системах существуют модули CDO - для подготовки, хранения и сопровождения необходимых документов в системах PDM как правило имеются специализированные системы управления документами и документооборотом. Причем некоторые системы делопроизводства либо интегрированы в САПР, либо имеют средства для управления проектной, в том числе чертежно-конструкторской документацией. Для создания систем управления документооборота - Lotus Notes, Lotus Domino.
Возможности управления чертежно-конструкторской документацией, которая подготовлена в системе AutoCAD, Microstation в Docs Open, CADlink (Documentum Search).
Наряду с информацией PDM системы управляют процессом изготовления изделия. Наряду с данными система PDM управляет и проектом, то есть процессом разработки изделия, при этом контролируя информацию об изделии-продукте, о состоянии объекта, о утверждении вносимых изменений, осуществляя авторизацию и другие операции, которые влияют на данные об изделии и режим доступа к ним конкретного пользователя. Управление процессом проектирования включает в себя большое число действий и условий, поддерживающих параллельную работу многих пользователей над общим проектом, то есть необходимо управление потоком работ, которое выполняется на основе моделей вычислительных процессов. Используются спецификации моделей, принятые в CASE системах, workflow
Часто управление крупными проектами, включающее распределение большого числа работ по времени и между исполнителями, выполняются программами, относящимися к специальной группе систем управления проектами. В эту группу входят:
- программы верхнего уровня - Artemis Project, Primavera Project Planner, Open Plan;
- программы среднего уровня - Time Line, Microsoft Project, Spider Project.
- Можно выделить несколько уровней интеграции PDM системы и других компьютерных приложений, используемых на предприятии:
- Наиболее продвинутым уровнем интеграции является использование на предприятии единой модели данных. Это означает, что все компьютерные системы работают с единой, совместно используемой базой данных.
- Следующий уровень интеграции - прямой доступ к БД, то есть все компьютерные системы имеют свои базы данных, но каждая из них имеет возможность читать и писать данные в базе данных другой системы. Этот способ интеграции встречается на практике - iMan обладает способностью читать и писать данные во внешние базы данных, а также синхронизировать свою БД с внешними в режиме реального времени - T-Flex Docs.
- Наиболее распространенным уровнем интеграции является использование для организации взаимодействия систем прикладных программных интерфейсов.
- Самый простой уровень интеграции - использование файлов для обмена данными между системами. При осуществлении передачи данных от одной системы к другой, первая система будет генерировать файл, содержащий передаваемые данные, а вторая система читать этот файл и получать эти данные. В рамках STEP (ISO-10303).
Существует множество ПП, реализующих функции PDM системы. Большинство из них выполнены по схожим принципам:
· В основе хранилища данных лежит какая-либо коммерческая СУБД;
· Поддержка основных стандартных форматов для обмена данными между системами (STEP \ IGES \ CDM \ DXF);
· Использование различных платформ;
· Поддержка графического интерфейса с пользователем;
· Предоставление доступа к PDM системе через интернет.
В настоящее время существует огромное количество ПП, реализующих функции PDM систем, и ещё больше программных средств, претендующих на название PDM-систем. Тем не менее, можно выделить три основные категории производителей:
- 1 группа - фирмы, перешедшие из области САПР - PTC (Pro/Engineer \ Windhill), IBM (CATIA \ ENOVIA), Unigraphics (Unigraphics \ iMan), SDRC (I-DEAS \ Metaphase), Топ-системы (T-Flex CAD \ T-Flex Docs).
- 2 группа - независимые разработчики PDM систем, которые изначально начали свою работы над PDM (их преимущество в том, что системы этих фирм изначально ориентированы на интеграцию с широким спектром прикладных систем, в том числе и на основе международных стандартов) - CADIM \ EDM, Agile Software \ Agile, Лоцесофт \ PartY, НИЦ CALS логиcтика - STEP Suite,
- 3 группа - фирмы, пришедшие в PDM из других предметных областей - SAPE AG - SAPR R3, BAAN.
Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) - комплекс программных, технических, информационных, лингвистических, организационно-технологических средств и действий квалифицированного персонала, предназначенный для решения задач планирования и управления различными видами деятельности предприятия, частный случай автоматизированной системы управления (АСУ) .
АСУП производственного предприятия, как правило, включает в себя подсистемы управления:
складами
поставками
персоналом
финансами
конструкторской и технологической подготовкой производства
номенклатурой производства
оборудованием
оперативного планирования потребностей производства
внедрение такой системы повышает эффективность работы организации, снижает вероятность возникновения ошибок, сокращает общее время и улучшает качество решения поставленных задач, независимо от структуры и области деятельности компании.
Возможность комплексной, всесторонней автоматизации производственно-коммерческой деятельности предприятия – одно из главных преимуществ Системы Управления Предприятием. Система позволяет автоматизировать и контролировать работу отдела продаж и закупок, склада, отдела сборки, бухгалтерии, отдела гарантийного обслуживания клиентов и многое другое. Система позволяет интегрировать данные в единую систему документооборота и оперативно проектировать отчеты и выходные документы произвольной сложности.
Используя Систему Управления Предприятием, Вы будете работать в единой информационной среде, что позволит упростить работу пользователей и значительно сократить расходы на развитие и обслуживание. Максимальная автоматизация операций позволит повысить управляемость и осуществлять полный контроль над деятельностью предприятия. Планирование загрузки сотрудников сократит общее время и улучшит качество решения каждой задачи предприятия. Гибкое разграничение прав доступа повысит конфиденциальность информации. Адекватность форм и процедур обработки документов на бумажном и электронном носителе облегчит работу с системой, улучшив структуру и качество самой информации.
4.Системы электронного документооборота (pdm-системы). Назначение. Основные возможности.
Среди CALS-технологий интеграции данных об изделии, ключевой является технология управления данными об изделии (Product Data Management).
PDM (Product Data Managment) - технология управления данными об изделии.
PDM-технология предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные. Основной идеей PDM-технологии является повышение эффективности управления информацией за счет повышения доступности данных об изделии, требующихся для информационных процессов ЖЦ.
Существует много задач, которые можно решить за счет применения PDM-технологии, среди которых можно выделить наиболее распространенные:
Создание ЕИП для всех участников ЖЦ изделия;
Автоматизация управления конфигурацией изделия;
Построение системы качества продукции согласно международным стандартам качества серии ISO 9000 (здесь PDM-технология играет роль вспомогательного средства);
Создание электронного архива чертежей и прочей технической документации (наиболее простой способ применения PDM-технологии).
PDM-система
Для реализации PDM-технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM-системами (т.е. системами управления данными об изделии; другое название – системы управления проектами).
PDM-система должна контролировать все связанные с изделием информационные процессы (в первую очередь, проектирование изделия) и всю информацию об изделии, включая: состав и структуру изделия, геометрические данные, чертежи, планы проектирования и производства, нормативные документы, программы для станков с ЧПУ, результаты анализа, корреспонденцию, данные о партиях изделия и отдельных экземплярах изделия и многое другое.
Пользователями PDM-системы выступают все сотрудники всех предприятий-участников ЖЦ изделия: конструкторы, технологи, работники технического архива, а также сотрудники, работающие в других предметных областях: сбыт, маркетинг, снабжение, финансы, сервис, эксплуатация и т.п. Главной задачей PDM-системы является предоставление соответствующему сотруднику нужной ему информации в нужное время в удобной форме (в соответствии с правами доступа).
Функции PDM-системы
Все функции полноценной PDM-системы можно четко разделить на несколько групп:
Управление хранением данных и документов. Все данные и документы в PDM-системе хранятся в специальной подсистеме – хранилище данных, которая обеспечивает их целостность, организует доступ к ним в соответствии с правами доступа и позволяет осуществлять поиск данных разными способами. При этом документы, хранящиеся в системе, являются электронными документами, т.е., например, обладают электронной подписью.
Управление процессами. PDM-система выступает в качестве рабочей среды пользователей и отслеживает все их действия, в т.ч. следит за версиями создаваемых ими данных. Кроме того, PDM-система управляет потоком работ (например, в процессе проектирования изделия) и занимается протоколированием действий пользователей и изменений данных.
Управление составом изделия. PDM-система содержит информацию о составе изделия, его исполнениях и конфигурациях. Важной особенностью является наличие нескольких представлений состава изделия для различных предметных областей (конструкторский состав, технологический состав, маркетинговый состав и т.д.), а также управление применяемостью компонентов изделия.
Классификация. PDM-система позволяет производить распределение изделий и документов в соответствии с различными классификаторами. Это может быть использовано при автоматизации поиска изделий с нужными характеристиками с целью их повторного использования или для автоматизации присваивания обозначений компонентов изделия.
Календарное планирование. PDM-система содержит функции формирования календарного плана работ, распределения ресурсов по отдельным задачам и контроля выполнения задач со стороны руководства.
Вспомогательные функции, обеспечивающие взаимодействие PDM-системы с другими программными средствами, с пользователями, а также взаимодействие пользователей друг с другом.
Выгоды от использования PDM-системы
Основной выгодой от использования на предприятии PDM-системы является сокращение времени разработки изделия, т.е. сокращение времени выхода изделия на рынок и повышение качества изделия.
Большинство крупных организаций сталкивается с трудностями в выполнении массового обслуживания ПО. Эти трудности носят как объективный, так и субъективный характер. Объективной трудностью является неоднородность ИТ-инфраструктуры, полностью преодолеть которую невозможно. Однако руководители ИТ-отделов и системные администраторы не всегда уделяют должное внимание этой проблеме. Главной субъективной трудностью является отношение к обслуживанию корпоративного ПО как к обслуживанию коробочного и, как следствие, вера в существование «магической зелёной кнопки»: нажал - и всё установилось (обновилось). На практике такой сценарий, увы, нереализуем.
В чём же заключается разница?
Установка коробочного продукта обычно выполняется по довольно простому «итерационному» сценарию: попробовал установить → не получилось → устранил проблемы → попробовал снова. Для установки «из коробки» такая последовательность оправдана, потому что в случае возникновения блокирующих проблем они локализованы на конкретном компьютере. При этом пользователь вполне может потратить немного личного времени на установку недостающих компонентов, настройку ОС и т. д. В целом, можно сказать, что 20 минут настройки одного рабочего места - вполне средняя цифра.Обслуживание корпоративного ПО зачастую тоже пытаются проводить по итерационному сценарию, однако «цена» итерации при этом возрастает многократно. Время, затрачиваемое на настройку рабочего места, в случае массового развертывания нужно умножать на количество установок, и безобидные 20 минут уже при 10 компьютерах превращаются как минимум в 3,5 часа рабочего времени, потраченного, фактически, на механические (т. е. хорошо автоматизируемые) операции.
Далее, в случае распределенных систем блокирующие проблемы могут иметь произвольную локализацию в пределах сети, и для их устранения может потребоваться привлечение специалистов из других подразделений, поскольку, как правило, на большинстве предприятий организационные единицы, ответственные за общесистемное и продуктовое администрирование, разделены. Это требует дополнительных временных затрат. В целом, по нашей статистике, обновление 30 рабочих мест за один рабочий день силами четырех человек - вот предел ручной производительности труда.
Эффективное управление таким процессом при сколько-нибудь значительном количестве рабочих мест без отработанной методики невозможно. Суть этой методики заключается в том, что проблемы необходимо выявлять предварительно, а устранять - централизованно, причём делать это до выполнения обслуживания ПО. Казалось бы, всё просто? Но даже, если такая методика имеется, для её реализации необходим инструмент, не сложнее решаемой задачи.
Для автоматизации управления ИТ-инфраструктурой создано множество инструментов и решений, от самых простых, нацеленных, как правило, на автоматизацию типичных повторяющихся действий на рабочем месте (назовём их решениями «лёгкого класса»), до весьма сложных и изощренных (по аналогии можно сказать о решениях «среднего и тяжёлого классов»), охватывающих все или почти все аспекты управления.
Решения «лёгкого класса» нас не интересуют: с их помощью можно в лучшем случае обеспечить установку на рабочем месте драйверов и комплекта часто используемых программ типа офиса, архиваторов и т. п. Как правило, в их основе лежит простой скриптовый язык, исполняющий механизм которого может эмулировать консольный ввод, управлять окнами, процессами и другими объектами. Ограниченность таких решений вызвана в первую очередь тем, что в процессе придания скрипту универсальности (необходимой ему в силу неоднородности инфраструктуры) его сложность значительно возрастает, требуя от разработчика не только хороших навыков программирования, но и достаточно глубокого понимания архитектуры ОС и прикладного ПО. В условиях хронического недостатка времени и ресурсов, срочного решения задач, которые надо было «сделать вчера», использование «лёгких» решений не приводит к удовлетворительному результату.
С другой стороны лежат решения «тяжелого класса», которые обычно стремятся «подмять под себя» почти все аспекты управления инфраструктурой (инвентаризация аппаратуры и ПО, мониторинг использования ПО, мониторинг конфигураций, управление виртуализацией и т. д.). Из-за своей универсальности такие решения настолько сложны в использовании, что их изучение и правильное применение подчас становится не менее трудоемким, чем решение основной задачи. Второе, что нужно сказать об этих системах - это то, что «оставшаяся» часть функционала, та, что не связана с обслуживанием ПО, может быть предприятию и не нужна. С учетом немалой стоимости, подобные затраты часто себя не оправдывают.
Структура Комплекса решений АСКОН на платформе ЛОЦМАН:PLM, с ним и работает ЦОК
Чтобы облегчить работу администраторам программного комплекса АСКОН, автоматизирующего управление жизненным циклом изделия, мы разработали решение, которое можно отнести к «среднему классу». Оно не требует программирования, хотя позволяет выполнять доверенные (подписанные) скрипты в случае необходимости дополнительных послеустановочных действий. При этом оно не содержит избыточного функционала, сложного в освоении и обучении. Мы назвали его «Центр обслуживания Комплекса» .
«Центр обслуживания Комплекса». Основные отличительные моменты решения
Легковесность с учетом специфики. Продукт не перегружен лишним функционалом, сфокусирован на максимально простом решении основной задачи - массовом обслуживании (установке, обновлении) продуктов АСКОН, таких, как ЛОЦМАН:PLM, САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ, справочник Материалы и Сортаменты, справочник Стандартные изделия, КОМПАС-3D и других, с учетом их специфики.Разумная универсальность. Продукт позволяет обслуживать практически любое стороннее ПО, использующее для установки механизм Windows Installer. При этом решается и часть смежных задач, например, мониторинг конфигураций - но лишь в том объёме, который необходим для решения основной задачи, и не более. Разумеется, конфигурации стороннего ПО отслеживаются лишь по основным параметрам, но часто и их бывает достаточно, чтобы локализовать и устранить проблему.
Централизованная диагностика. Очевидно, что для успешного обслуживания ПО необходима работоспособная инфраструктура. Проблема в том, что продуктовые администраторы часто не имеют прямого доступа к центральным, жизненно важным объектам ИТ-инфраструктуры (AD DS, DNS, DHCP, групповые политики и пр.). И даже имей они его - просто ли с ходу разобраться в многоуровневой архитектуре, которую, к тому же, ещё и не ты проектировал? Поэтому сбор, хранение и отображение диагностической информации об аппаратной и программной конфигурации рабочих мест и основных настройках ОС критически необходима для обслуживания ПО. Опять же, осуществляется он лишь в том объёме, что необходим для практической работы. Частично решается задача инвентаризации аппаратуры и ПО.
Локализации проблем. Наши наблюдения показывают, что существенная часть сбоев и ошибок (от 30% до 50%), возникающих при эксплуатации корпоративного ПО, вызвана проблемами инфраструктуры. К сожалению, на крупных предприятиях со строго регламентированной организационной структурой (в силу целого ряда причин) имеет место неявное перетекание той доли ответственности за неработоспособность продуктов, которая лежит на общесистемных администраторах, к администраторам продуктов. Мы решаем задачу локализации посредством непрерывного мониторинга инфраструктуры с накоплением полученных данных для последующего анализа.
Интеграция в продуктовый портфель. Как правило, крупные производители корпоративного ПО стараются тем или иным способом решать задачи массового обслуживания своих продуктов. До сих пор таких инструментов у АСКОН не было. Теперь мы делаем шаг на встречу заказчику и закрываем ещё один сегмент автоматизации бизнес-процессов.
В целом мы надеемся, что данное решение будет востребовано в промышленности и, прежде всего, при обслуживании сложных PDM/PLM-систем. Хотя, как уже было сказано выше, номенклатура обслуживаемого ПО ограничена только используемым для развертывания механизмом (Windows Installer). Правда, справедливости ради надо отметить, что вряд ли кому-нибудь придет в голову использовать для корпоративной системы «легкий» инсталлятор типа NSIS.
Ну и в качестве заключения немного конкретных цифр. Испытания системы в «боевых условиях» показали, что с её помощью даже при минимальном уровне начальной подготовки продуктивной среды можно обновлять/устанавливать от 65 до 70 компьютеров в час! Это что-то около минуты на один компьютер при том, что все операции может выполнить один человек. Сравнение с цифрами, приведенными в начале статьи (30 рабочих мест за один рабочий день силами четырех человек), подтверждает прирост производительности труда как минимум на порядок.
Александр Юхименко, руководитель группы разработки Единого инсталлятора Комплекса.