Информационные системы поддержки инженерных решений

Информационные системы поддержки инженерных решений

 

Оглавление

Что такое PLM?. 1

Терминология: Система... Среда... Технология... 1

Области применения PLM. 2

Основные задачи жизненного цикла изделий. 3

Понятие, состав и структура Жизненного цикла изделия по сравнению с этапами выполнения работ по ГОСТ 2.103-68. 4

Место PLM в современной иерархии программного обеспечения, области применения (различия между PLM и ERP, PLM и PDM, PLM и PM и т.д.) 6

PDM. 6

PM. 7

ERP. 7

Система PLM. 8

Процессный состав Жизненного Цикла Изделия. 9

Стратегии PLM. 10

Структура данных и процессов в подсистемах PLM. 14

Основные возможности Project Management 14

Основные возможности подсистемы PDM. 16

Основные возможности MPM. 20

 

 

Что такое PLM?

 

Существует несколько, на сегодня признанных, определений системы PLM:

В литературе можно прочитать, что PLM - это корпоративная среда информационного взаимодействия расширенного предприятия по управлению жизненным циклом изделия.

Среди профессионалов - разработчиков и пользователей современных информационных интегрированных технологий популярно следующее определение: PLM - это автоматизированная система непрерывной информационной поддержки процессов разработки, изготовления и сопровождения сложных технических изделий.

Русскоязычная «народная» интернет-энциклопедия Wikipedia предлалгает следующее развернутое определение: «PLM (англ. Product Lifecycle Management) — технология управления жизненным циклом изделий. Организационнотехническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолёты и ракеты, компьютерные сети и др.).»

Терминология: Система... Среда... Технология...

Прежде всего, давайте разберёмся с терминологией. А заодно и с прикладной областью.

Где и когда мы чаще всего слышим это сладкое сочетание звуков ПиЭлЭм? В авиастроении, судостроении, автомобилестроении и в некоторых оборонных отраслях. То есть, в тех «индустриях», которые к настоящему времени занимаются дискретным производством сложных технических изделий в рамках глобальной кооперации и сотрудничества многочисленных компаний- соразработчиков и поставщиков узлов, агрегатов и решений [1]. Важно отметить, что этим «индустриям» надо выпускать такие изделия не массово, а широкой номенклатурой специфицированных «под конкретного заказчика» изделий. Эти отличия современной промышленности существенно дистанцируют современное производство от того, которое «породил» когда-то «конвейерный» способ Форда, который тоже производил свой знаменитый «эпохальный» Тин Лиззи Форд-Т на основе унифицированных узлов, самым дискретным (из тогда существовавших) способом и для широкого круга Заказчиков. Правда, из всех допустимых модификаций и опций тогда заказчику было предоставлено выбирать лишь цвет кузова. Причём - любой. Причём при условии, что этот любой цвет - обязательно чёрный. Вот в этом-то - в принципиально большей «отзывчивости» современного производства на запросы рынка, на требования Заказчика, в возможности гибко настраивать выпуск именно на востребованные рынком и проработанные модификации и варианты конечного изделия - и состоит одно из принципиальных и существенных отличий современного способа разработки и производства сложных изделий от его предшественников.

Итак, сформулируем характеристики современного дискретного производства:

· Изделия по структуре своей становятся всё сложнее и сложнее, включают в себя не только механические, но обязательно электрические и электронные компоненты, а в последнее время ещё и программные (software и специализированное ПО), причём «вес» последних всё более возрастает как по стоимости, так и по затратам на разработку;

· Доля основного производителя в составе конечного изделия всё больше и больше сокращается (до 20% и ниже), а доля «участия» соисполнителей, сторонних организаций и предприятий-поставщиков наоборот, всё возрастает и возрастает (до 80% и более);

· Рынок (Заказчик) перестал быть однородным и всё больше дифференцируется по требованиям к конечному изделию даже в рамках одного и того же сектора, одного и того же изделия, одной и той же модели. Производитель должен отслеживать такое изменение требований, переходя от массового выпуска к выпуску (сборке, проектированию, разработке) под (конкретный) заказ. Наиболее очевидный пример - современное автомобилестроение.

Области применения PLM

Исходя из перечисленных характеристик, очертим круг обсуждаемых в данной статье областей применения технологий PLM: мы будем говорить не о производстве вообще, а только о современном дискретном производстве высокотехнологичных сложных изделий. Это и будет нашей прикладной областью. Это производство нуждается в надёжной и эффективной информационной системе, которая, естественно, должна наилучшим образом соответствовать изменениям в структуре самого производства. Иными словами, информационная система теперь предназначена обеспечить поддержку разработки и выпуска самой широкой номенклатуры самых сложных и разнотипных изделий для самого открытого сообщества кооперирующихся производителей. Желательно также, чтобы такая система была «индифферентна» к уже развёрнутым и уже используемым на производстве локальным системам (САПР, офисный документооборот, финансы, ресурсное планирование, что ещё забыли?), допускала бы лёгкое интегрирование таких локальных систем и/или имела функциональность таких систем в своём составе (на тот случай, когда у пользователя ещё или уже нет соответствующего локального информационного средства). Также желательно, чтобы такая система была открытой, то есть позволяла бы динамично достраивать/перестраивать свою функциональность с одной стороны, и динамично вовлекать в свою работу пользователей в т.ч. и из сторонних организаций (соисполнители, «восьмидесятипроцентщики») с другой стороны. Использование такой системы эффективно лишь в случае одновременного охвата всех локальных информационных потоков от всех пользователей, вовлекаемых в реальный процесс разработки, изготовления, поставки и эксплуатации конечного изделия. И это уже - не тезис, а ТЗ. ТЗ на PLM, как этот PLM понимают сегодня: охват всех этапов работы с изделием («от концептуальной проработки до утилизации») на основе единых принципов интеграции информационных процессов, систем, структур данных для осуществления эффективной организации управления жизненным циклом изделий.

Эффективная организация управления жизненным циклом изделий помогает предприятию одновременно снизить затраты, улучшить качество продукции, ускорить выход ее на рынок, обеспечить качественное послепродажное сопровождение. Основу управления жизненным циклом изделий (PLM) составляет корпоративная информационная система управления для совместного создания, управления и использования актуальной информации об изделиях, объединяющая в единое информационное пространство процессы, исполнителей, изделия и информацию. Корпоративная информационная система современного промышленного предприятия - ключевая составляющая любых решений по управлению современным промышленным производством. Эффект применения систем управления корпоративного уровня тем значительнее, чем полнее такие системы охватывают типовые задачи, возникающие на каждом из этапов жизненного цикла изделия.

PDM

Системы управления цифровым определением изделия (старое название PDM=Product Data Management, новое, скорректированное название cPDM = common Product Definition Management) в качестве объекта так же, как и системы PLM, рассматривают цифровое описание разрабатываемого изделия. Однако, в отличие от PLM в системах PDM/cPDM рассматривается эволюция этого описания в пределах этапов «Проектирования» (ЭП+ТП+РП) -«Инженерного Анализа» - Технологической Подготовки Производства (ТПП). При этом этап ТПП - конечный по сути для всех систем PDM/cPDM - охватывает не все, а только отдельные процессы этапа “Изготовление” в современной классификации ЖЦИ, приведённой выше. Именно работа инженеров-технологов по проработке технологий формообразования (проектирование штампов и пресс-форм, литьё, фрезерование, раскрой, сварка и т.д.) для деталей разрабатываемого изделия и является содержанием ТПП. Не более того. Как видно из такого краткого описания, системы PDM/cPDM полностью «поглощаются» и по структуре данных и по составу процессов системами PLM. Или, как обычно говорят, PDM - это подсистема системы PLM.

PM

Системы управления проектированием изделия (PM=Project Management) так же, как и системы PLM, охватывают все этапы разработки изделия (за редким исключением - не всегда включается этап «Сопровождение», но только не для сложных объектов). Но структура данных в системах PM не охватывает «все данные об изделии». В системах PM рассматриваются лишь специфические параметры поэтапной исполняемости проекта: сроки, риски, процент готовности, ответственные и т.д. Системы PM имеют доступ (а не управление) к актуальным 3D- данным об изделии: в лучшем случае в системах PM производится визуализация текущего состояния 3D-моделей агрегатов, узлов, проектируемого изделия в целом для того, чтобы дать самое общее представление о ходе выполнения проекта. Не более того. Как видим из такого краткого описания системы PM полностью «поглощаются» и по структуре данных и по составу процессов системами PLM. Или, как обычно говорят, PM - это подсистема системы PLM.

ERP

Системы ресурсного управления, или как их ещё называют: системы планирования ресурсов предприятия ERP (Enterprise Resource Planning) - в последнее десятилетие стали просто обязательным компонентом любой корпоративной информационной среды. Практически нет предприятия, которое бы не установило у себя или не вписало бы в план освоения информационных технологий ту или иную ERP-систему. По сложности, по модульности состава и по охвату ERP-системы относятся к «тяжёлым» системам корпоративного уровня. В этом они похожи на системы PLM. А в чём же различия?

Рассмотрим функциональные области применения систем ERP. Как правило, любая современная ERP-система состоит из следующих функциональных модулей (подсистем):

- ведение конструкторских и технологических спецификаций, определяющих состав производимых изделий, ведение реестров материальных ресурсов и операций, необходимые для изготовления изделий;

- формирование планов продаж и производства;

- планирование потребностей в материалах и комплектующих, управление сроками и объёмами поставок для выполнения плана производства продукции;

- управление запасами и закупками;

- обеспечение учёта и оптимизации складских и цеховых запасов;

- планирование производственных мощностей;

- управление логистикой;

- оперативное управление финансированием ресурсного наполнения производства.

Системы ERP, как и системы PLM, имеют дело со структурированными данными о составе (производимого) изделия (спецификации). Только в отличие от систем PLM, системы ERP используют те же конструкторские и конструкторско-технологические спецификации в качестве исходных данных, в то время как системы PLM именно управляют такими спецификациями. Что значит здесь «управляют»? Это означает, что системы PLM ведут эти спецификации от создания через реальную разработку, через наполнение по данным, через проработку структуры самой спецификации до выпуска таких спецификаций для использования в «третьих» системах, в т.ч. и в системах ERP.

В то же время системы ERP имеют свой собственный внутренний набор функций и структур данных, применяемых для специфических процессов систем ERP. К таким специфическим (отличным от процессов, охватываемых теми же системами PLM) процессам относятся в т.ч. и вышеозначенные:

- планирование потребностей в материалах и комплектующих, управление сроками и объёмами поставок для выполнения плана производства продукции;

- управление запасами и закупками;

- обеспечение учёта и оптимизации складских и цеховых запасов;

- планирование производственных мощностей; управление логистикой;

- оперативное управление финансирования ресурсного наполнения производства.

Вот в принципах работы с общими данными (спецификации) и в различиях охватываемых процессов и состоит коренное отличие систем ERP и PLM.

Система PLM

Концепция корпоративной информационной системы управления жизненным циклом изделия основана на применении глубоко интегрированных подсистем, каждая из которых сама по себе масштабируема и интероперабельна. Собственно, интеграция систем в единое целое решение, также масштабируемое и открытое для работы с другими системами, позволяет достигать существенного повышения эффективности работы предприятия в целом. В этом случае система управления жизненным циклом изделия представляет собой многоуровневую структуру, в которой для каждой из подзадач разработки и выпуска изделия применяется наиболее адекватное решение, а для организации автоматизированного выполнения бизнес-процессов предприятия и отслеживания правильности применения тех или иных процессов на всех этапах жизненного цикла изделия применяются наиболее рациональные унифицированные системы управления.

Те бизнес-процессы, которые не охватываются системой PLM, но поддерживаются другими корпоративными системами (теми же ERP, например, или системами документооборота), могут интегрироваться (вариант: должны интегрироваться) с системой PLM.

Сегодня управление жизненным циклом изделия — это, как считают теоретики развития корпоративных информационных технологий для крупной индустрии, некоторая «философия», или, если хотите, набор решений, позволяющий объединять новые внедряемые системы с уже существующими и освоенными на предприятии. Реальный опыт свидетельствует, что современная промышленность еще не готова к полной интеграции систем автоматизации инженерной деятельности, охватывающих все стороны современного промышленного производства.

Интегративной основой системы PLM служит единая модифицируемая наращиваемая структура изделия, которая применяется на всех этапах разработки и выпуска самого изделия. Это означает, что вся информация об изделии формируется как компоненты такой структуры, преобразовываясь в процессе разработки и выпуска от составления технического задания к утверждению функциональной структуры и далее к подготовке и выпуску конструкторских и конструкторско-технологических спецификаций и спецификаций обслуживания. Таким образом, реализуется интеграция систем по всему жизненному циклу изделия.

Кроме того, система PLM должна собрать различные типы подсистем самого изделия в единую структуру данных, например, механику, электрику, электронику, программное обеспечение, а также интегрировать поставщиков комплектующих. Основанная на таком понимании интеграции подсистем и федерализации данных, система PLM представляет собой универсальную информационную среду по разработке, использованию и утилизации изделий, реализующую наиболее проверенные практики (бизнеспроцессы) разработки, сопровождения и утилизации.

Стратегии PLM

В соответствии с освоенными и универсальными для различных отраслей дискретного производства, практиками, основными функциональными подсистемами системы PLM являются следующие:

- Управление инженерными данными (PDM);

- Управление проектом (Project Management);

- Управление процессами производства (MPM);

- Управление взаимодействием с внешними организациями (SCM);

- Управление (вернее, сопровождение) требованиями и взаимодействием с Заказчиком (CRM + RqM);

- Управление - Автоматизация управления потоком работ (Workflow Management).

Для выполнения работ по разработке и выпуску изделия (по проекту) обычно организуется пул сетевых ресурсов в виде портала проекта. Портал проекта - это корпоративный информационный ресурс, общее рабочее пространство, в котором участники проекта могут отслеживать ход выполнения проекта по этапам ЖЦИ, степень согласованности выполнения проекта с заранее определёнными критериями (экспертная оценка % выполнения), риски проекта. Портал отображает результат проекта, состояние и связанные задачи, предоставляет возможность контролируемого доступа к проектной информации, даёт возможность проводить интерактивные обсуждения и совещания. Часто индивидуальное привлечение исполнителей к работе в составе PLM, оформляется в виде портала участника. Портал участника - это персональное рабочее пространство участника проекта, в котором отслеживается личное представление определенных проектов, заданий и уведомлений (о индивидуальном задании для участия в том или ином бизнес-процессе, об окончании этапа, изменениях файла, назначении совещания и т.п.).

Применение функциональности Project Management позволяет компаниям достичь существенных преимуществ [2]:

- улучшить взаимодействие между различными группами, осуществляющими управление проектом на каждом из этапов жизненного цикла изделия;

- существенно сократить расходы и снизить затраты на проведение совещаний, обсуждений и дискуссий по ключевым вопросам проектов, избавиться от значительных трат на командировки, поездки, аренду помещений под конференции и рабочие встречи;

- сократить в целом время выхода выпускаемых изделий на рынок;

- повысить качество управления проектом на всех этапах жизненного цикла.

Project Management предоставляет возможности администрирования в проектах, включая: регистрацию пользователя, создание проекта на основе готовых шаблонов и последующее автоматическое приглашение участников проекта, управление политиками доступа участников к распределённой системе хранения проектных данных. Project Management позволяет организовать и запускать в действие систему управления проектами.

Задача подсистемы PDM - обеспечение автоматизированного сбора данных, эффективного управления и организации доступа к информации об изделии, автоматизации проведения изменений. Подсистема PDM предоставляет доступ к библиотекам шаблонов бизнес-процедур (эталоны процессов для Workflow).

Применение пакета функциональной подсистемы PDM позволяет компаниям достичь существенных преимуществ:

- сократить время разработки изделия за счёт автоматизации процессов PDM и консолидированного Vaulting^ инженерных данных об изделии;

- автоматизировать взаимодействие и распределение данных между различными группами разработчиков в соответствии с принятыми на предприятии методиками разработок и разделением труда;

- улучшить документальное авторское сопровождение по выпускаемым изделиям или предоставляемым услугам;

- снизить затраты на получение достоверной проектной информации;

- добиться устранения временных потерь при проведении совместных проектных разработок как внутри предприятия, так и в цепи поставщиков;

- сократить в целом время предоставления выпускаемых изделий или предоставляемых услуг на рынке

Функциональная подсистема MPM обеспечивает сопровождение проектных данных об изделии на этапе изготовления. В этой подсистеме автоматизируются все те процессы, которые используют данные о структуре изделия (PDM) и предназначены для того, чтобы подготовить все необходимые данные по изготовлению изделия. Функциональная подсистема MPM управляет производственным процессом. Для информационного сопровождения изготовления сложных промышленных изделий пользователи MPM получают возможность разрабатывать маршрутные технологии безошибочно, с использованием базы знаний процессов производства и на современной основе. Использование функциональной подсистемы MPM включает в себя автоматизированное управление производственными данными, эффективное управление ими и организованный доступ к информации об изделии.

Информация об изделии, получаемая из PDM-систем в виде иерархически- организованной мультиформатной информации в составе конструкторскотехнологической спецификации (eBOM) внутри подсистемы MPM реорганизуется, дополняется и выдаётся на уровень пользовательского интерфейса в виде производственной спецификации (mBOM).

Применение функциональной подсистемы MPM в составе корпоративной системы PLM позволяет компаниям достичь существенных преимуществ:

- улучшить документальное авторское сопровождение по выпускаемым изделиям или применяемым процессам изготовления;

- снизить затраты на создание и распространение пооперационных инструкций для применения маршрутных технологий;

- сократить в целом время изготовления выпускаемых изделий;

- приступать к выпуску производственных спецификаций на самых ранних этапах жизненного цикла изделий, что в целом сокращает время выхода готового изделия на рынок.

Для организации распределённой интегрированной консолидированной и масштабируемой БД для управления ЖЦИ компания в настоящее время используются только распределённые реляционные сетевые СУБД (например, OraclelOg.)

Наиболее полно концептуальный запрос на реализацию масштабируемой, интероперабельной и платформнонезависимой корпоративной системы управления процессами и данными на протяжении всего жизненного цикла изделия применяются в виде интегрированного семейства управляющих программ с использованием Web-технологий: Java 2EE и Java Beans, Java Server Pages, Java Message Service, HTML, HTTP, HTTPS, XML, XSL, SOAP и LDAP.

Масштабируемость и интероперабельность PLM позволяют обеспечить параллельную работу сотен и тысяч пользователей, а также безопасное управление проектами через сетевые структуры обмена данными, а поддержка системы распределённого хранения данных под распределёнными реляционными сетевыми СУБД обеспечивает высокую производительность и безопасное хранение информации.

Основные возможности MPM

Рис.5. Подмножество процессов MPM

 

Функциональная подсистема MPM обеспечивает необходимой информацией исполнителя в зависимости от его функций, обязанностей, задач и роли в производственных процессах изготовления изделия. Информация выдается пользователю в наиболее удобном для восприятия виде - в виде карт маршрутнооперационной технологии. MPM обладает следующими возможностями:

• отображение связанных текущих рабочих данных и заданий для исполнения;

• ведение личной записной книжки для хранения любых ссылок;

• визуализация деталей, сборок и узлов, для изготовления которых применяется MPM

• автоматическое уведомление о ключевых событиях.

Функциональная подсистема MPM в качестве дополнительной функциональности может использовать систему визуализации ЗD-данных и механизм предварительного просмотра и аннотирования для идентификации деталей и сборок.

Основные функции MPM включают в себя следующее:

• Сбор в общую базу данных и управление любыми видами информации об изготовлении изделии независимо от того, в каком приложении они созданы

• Управление преобразования конструкторско-технологических спецификаций, получаемых из систем PDM, в производственную спецификацию изготовления изделия (mBOM)

• Контроль целостности при реконфигурировании состава изделия из вида, определяемого eBOM, в вид, определяемый структурой mBOM.

• Разработка маршрутов (процессов обслуживаниия mBOM)

• Интеграция со всеми основными САПР, ERP, корпоративными офисными приложениями (напр., Microsoft Office)

• Создание запросов на проведение изменений (CMI)

• Уведомление о проведении изменения (CMI)

• Механизмы быстрого (например, без затрагивания технологической подготовки) и комплексного проведения изменений (CMI)

• Расширенная визуализация компонент, для изготовления которых выпускается пооперационные инструкции.

Пользователь портала MPM, таким образом, располагает полнофункциональными инструментами для автоматизации управления бизнес-процессами изготовления изделия (покомпонентное изготовление, сборка). В ходе работы с порталом MPM пользователь получает доступ к:

• готовым шаблонам бизнес-процессов («эталоны», «эталонные процессы»);

• автоматическому распределению задач;

• возможности создания сложных бизнес-процессов (включая поддержку вложенных процессов, параллельных процессов), ссылок на процессы, условных переходов, синхронизации;

• расширенной визуализации, включающей в себя: множественные виды, разнесённые виды для сборок, простановку основных определяющих размеров, аннотирование видов.

Применение MPM в составе PLM обеспечивает полный комплект типов информационных компонент для выпуска готового изделия, а именно:

• Спецификации изготовления

• Программы для станков с ЧПУ

• Пооперационные инструкции

• Технические иллюстрации изготавливаемых компонент, деталей, узлов и изделия

• Технические описания

• Маршруты изготовления

• Ведомости (рабочего места, участка, цеха, на изделие или узел и т.д.)

• Расписания (временные графики изготовления)

• Ведомости заготовок и расходных материалов

Функциональная подсистема MPM предназначена ещё и для того, чтобы давать возможность линкования (установки смысловых связей) между всеми типами информационных компонент, представленных выше, а также с любой информацией, доступной пользователю портала MPM в виде URL.

Функциональная подсистема MPM реализуется в составе порталов корпоративной рабочей среды в виде индивидуального рабочего места разработчика производственных процессов и выпуска пооперационных инструкций (портал пользователя) для работы над изготовлением и выпуском изделия. Портал пользователя, выполненный в виде MPM, предоставляет пользователю доступ ко всей необходимой информации, в зависимости от назначенной роли, выполняемых задач и прав доступа. Кроме того, данные могут предоставляться пользователям в зависимости от этапа жизненного цикла и тех задач, которые выполняются на этом этапе. Конструктивно-технологическое членение изделия в этом случае передаётся из какой-либо системы PDM. Конструктивно-технологическое членение воспринимается функциональной подсистемой MPM в виде электронной спецификации изделия (eBOM), после этого подсистема MPM преобразовывает спецификацию eBOM с учётом применимости технологий, производственных процессов и производственных связей в производственную спецификацию изготовителя (mBOM). Все доступные для различных видов документов и других объектов операции д.б. представлены в ясной и понятной форме. Эффективность применения подсистемы MPM в составе системы PLM определяется также глубиной внедрения подсистем PDM и широтой интеграции процессов применения MPM в рамках единой системы управления проектами PM.

Хранение всех данных об изделии и предоставление к ним санкционированного доступа является одной из первоочередных задач любой MPM системы. При этом основными источниками первичных данных являются как САПР-системы, так и офисные приложения (напр., Microsoft Office). Подключение возможностей управления проектами позволяет непосредственно встраивать автоматизированные процессы изготовления изделия в состав этапов и работ жизненного цикла изделия. Интеграция в составе полного комплекса решений PLM даёт возможность перейти к качественно новому высокому уровню управления разработкой и изготовлением новых сложных технических изделий в условиях широкой кооперации и географического распределения труда («глобализация»).

• Интеграция с САПР: Сохранение и предоставление данных о структуре изделия, визуализация трёхмерных моделей из машиностроительных и электротехнических/электронных САПР, включая Pro/ENGINEER, CADDS 5, AutoCAD, Inventor, SolidWorks,CATIA4,CATIA5, Unigraphics, I-DEAS, Mentor Graphics, Cadence и др. Однако, наилучшие результаты и полнота функциональных связей достигаются при применении в качестве интеграционного механизма единой подсистемы PDM.

• «Нисходящее» проектирование процессов изготовления:

Использование «нисходящего» механизма проектирования, то есть предварительное создание структуры производственных процессов изготовления («маршруты») изделия, которая затем декомпозируется до пооперационных инструкций.

• Интеграция с офисными приложениями (например, MS Office):

необходимость и возможность использования основных операций работы с производственными документами: поиск, запись в архив, выписка из архива и др. непосредственно в офисных приложениях (например, Microsoft Office). Атрибуты документа могут быть сохранены непосредственно в базе данных PLM, что даёт возможность пользователю производить поиск по атрибутной информации в MPM

• Ассоциативность в рамках единой системы PLM подсистем PDM и MPM: появляется реальная возможность управления составом моделей, наиболее полно отвечающей возможностям Изготовителя.

• Управление ассоциативностью между моделями, процессами, eBOM и mBOM, а также возможность обмена данными (mBOM и пооперационными инструкциями) с системами ERP/MES

Как только структура изделия, полученная в САПР-системе, сохранена средствами MPM, её могут просматривать и с нею могут работать сотрудники, в том числе и на производственных участках предприятия.

• Контроль версий и итераций: система автоматически отслеживает все итерации и версии документов и составных частей.

• Просмотр структуры изделия: одновременное сопровождение различных представлений структуры одного и того же изделия, например, структуры «как спроектировано», структуры «как производится» и т.д.

• Управление ограничениями применимости: учёт условий применимости того или иного исполнения детали в составе конкретного изделия - по дате, по номеру заказа, по серийному номеру изделия.

Использование функциональности Project Management и Workflow Management в работе с подсистемой MPM позволяет на основе встроенного механизма управления процессом внесения изменений (CMI) реализовывать полноценный распределённый Configuration Management (CMII) уровня предприятия.

Информационные системы поддержки инженерных решений

 

Оглавление

Что такое PLM?. 1

Терминология: Система... Среда... Технология... 1

Области применения PLM. 2

Основные задачи жизненного цикла изделий. 3

Понятие, состав и структура Жизненного цикла изделия по сравнению с этапами выполнения работ по ГОСТ 2.103-68. 4

Место PLM в современной иерархии программного обеспечения, области применения (различия между PLM и ERP, PLM и PDM, PLM и PM и т.д.) 6

PDM. 6

PM. 7

ERP. 7

Система PLM. 8

Процессный состав Жизненного Цикла Изделия. 9

Стратегии PLM. 10

Структура данных и процессов в подсистемах PLM. 14

Основные возможности Project Management 14

Основные возможности подсистемы PDM. 16

Основные возможности MPM. 20

 

 

Что такое PLM?

 

Существует несколько, на сегодня признанных, определений системы PLM:

В литературе можно прочитать, что PLM - это корпоративная среда информационного взаимодействия расширенного предприятия по управлению жизненным циклом изделия.

Среди профессионалов - разработчиков и пользователей современных информационных интегрированных технологий популярно следующее определение: PLM - это автоматизированная система непрерывной информационной поддержки процессов разработки, изготовления и сопровождения сложных технических изделий.

Русскоязычная «народная» интернет-энциклопедия Wikipedia предлалгает следующее развернутое определение: «PLM (англ. Product Lifecycle Management) — технология управления жизненным циклом изделий. Организационнотехническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолёты и ракеты, компьютерные сети и др.).»

Терминология: Система... Среда... Технология...

Прежде всего, давайте разберёмся с терминологией. А заодно и с прикладной областью.

Где и когда мы чаще всего слышим это сладкое сочетание звуков ПиЭлЭм? В авиастроении, судостроении, автомобилестроении и в некоторых оборонных отраслях. То есть, в тех «индустриях», которые к настоящему времени занимаются дискретным производством сложных технических изделий в рамках глобальной кооперации и сотрудничества многочисленных компаний- соразработчиков и поставщиков узлов, агрегатов и решений [1]. Важно отметить, что этим «индустриям» надо выпускать такие изделия не массово, а широкой номенклатурой специфицированных «под конкретного заказчика» изделий. Эти отличия современной промышленности существенно дистанцируют современное производство от того, которое «породил» когда-то «конвейерный» способ Форда, который тоже производил свой знаменитый «эпохальный» Тин Лиззи Форд-Т на основе унифицированных узлов, самым дискретным (из тогда существовавших) способом и для широкого круга Заказчиков. Правда, из всех допустимых модификаций и опций тогда заказчику было предоставлено выбирать лишь цвет кузова. Причём - любой. Причём при условии, что этот любой цвет - обязательно чёрный. Вот в этом-то - в принципиально большей «отзывчивости» современного производства на запросы рынка, на требования Заказчика, в возможности гибко настраивать выпуск именно на востребованные рынком и проработанные модификации и варианты конечного изделия - и состоит одно из принципиальных и существенных отличий современного способа разработки и производства сложных изделий от его предшественников.

Итак, сформулируем характеристики современного дискретного производства:

· Изделия по структуре своей становятся всё сложнее и сложнее, включают в себя не только механические, но обязательно электрические и электронные компоненты, а в последнее время ещё и программные (software и специализированное ПО), причём «вес» последних всё более возрастает как по стоимости, так и по затратам на разработку;

· Доля основного производителя в составе конечного изделия всё больше и больше сокращается (до 20% и ниже), а доля «участия» соисполнителей, сторонних организаций и предприятий-поставщиков наоборот, всё возрастает и возрастает (до 80% и более);

· Рынок (Заказчик) перестал быть однородным и всё больше дифференцируется по требованиям к конечному изделию даже в рамках одного и того же сектора, одного и того же изделия, одной и той же модели. Производитель должен отслеживать такое изменение требований, переходя от массового выпуска к выпуску (сборке, проектированию, разработке) под (конкретный) заказ. Наиболее очевидный пример - современное автомобилестроение.

Области применения PLM

Исходя из перечисленных характеристик, очертим круг обсуждаемых в данной статье областей применения технологий PLM: мы будем говорить не о производстве вообще, а только о современном дискретном производстве высокотехнологичных сложных изделий. Это и будет нашей прикладной областью. Это производство нуждается в надёжной и эффективной информационной системе, которая, естественно, должна наилучшим образом соответствовать изменениям в структуре самого производства. Иными словами, информационная система теперь предназначена обеспечить поддержку разработки и выпуска самой широкой номенклатуры самых сложных и разнотипных изделий для самого открытого сообщества кооперирующихся производителей. Желательно также, чтобы такая система была «индифферентна» к уже развёрнутым и уже используемым на производстве локальным системам (САПР, офисный документооборот, финансы, ресурсное планирование, что ещё забыли?), допускала бы лёгкое интегрирование таких локальных систем и/или имела функциональность таких систем в своём составе (на тот случай, когда у пользователя ещё или уже нет соответствующего локального информационного средства). Также желательн