Управление данными об изделии

Среди CALS-технологий интеграции данных об изделии, ключевой является технология управления данными об изделии (Product Data Management). PDM-технология предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные. Данные об изделии состоят из идентификационных данных (например, данных о составе или конфигурации изделия) и данных или документов, которые используются для описания изделия или процессов его проектирования, производства или эксплуатации (при этом все данные обязательно представлены в электронном виде).

Управление информационными процессами ЖЦ представляет собой поддержку различных процедур, создающих и использующих данные об изделии (например, процедуры изменения изделия), т.е. фактически поддержку электронного документооборота, например, конструкторского документооборота.

Основной идеей PDM-технологии является повышение эффективности управления информацией за счет повышения доступности данных об изделии, требующихся для информационных процессов ЖЦ. Повышение доступности данных об изделии достигается за счет интеграции всех данных об изделии в логически единую модель. 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).

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. При создании ЕИП для всех участников ЖЦ изделия, PDM-система выступает в качестве средства интеграции всего множества используемых прикладных компьютерных систем (САПР, АСУП и т.п.) путем аккумулирования поступающих от них данных в логически единую модель на основе стандартных интерфейсов взаимодействия (Рис. 10.2).

Рис. 11.2 – Структура PDM-системы.

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).

Все функции полноценной PDM-системы можно четко разделить на несколько групп:

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Календарное планирование. PDM-система содержит функции формирования календарного плана работ, распределения ресурсов по отдельным задачам и контроля выполнения задач со стороны руководства.

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

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. Сокращение времени выхода на рынок достигается в первую очередь за счет повышения эффективности процесса проектирования изделия, которое характеризуется четырьмя аспектами:

1. Избавление конструктора от непроизводительных затрат времени, связанных с поиском, копированием и архивированием данных, что, при работе с бумажными данными, составляет 25-30% его времени;

2. улучшение взаимодействия между конструкторами, технологами и другими участниками ЖЦ изделия за счет поддержки методики параллельного проектирования, что приводит к сокращению количества изменений изделия;

3. значительное сокращение срока проведения изменения конструкции изделия или технологии его производства за счет улучшения контроля за потоком работ в проекте;

4. резкое увеличение доли заимствованных или слегка измененных компонентов в изделии (до 80%) за счет предоставления возможности поиска компонента с необходимыми характеристиками.

Концепция PLM

В 90-х годах XX века была разработана концепция PLM. К этому времени многие корпорации прошли большой путь автоматизации своей жизнедеятельности и достигли значительных успехов в отдельных направлениях. Но, вместе с тем, стало очевидно, что просто сумма отдельных информационных технологий уже не даёт конкурентных преимуществ, не позволяет повышать эффективность работы, а самое главное - не позволяет удовлетворить требования заказчиков и потребителей. В первую очередь это коснулось корпораций выпускающих высокотехнологичную продукцию оборонного и стратегического назначения. Оборонная, авиакосмическая, судостроительная, приборостроительная, энергомашиностроительная и даже автомобильная, как и ряд других отраслей промышленности обнаружили, что удовлетворить требованиям CALS -технологий (или их идеологических эквивалентов в других отраслях), непрерывно не отслеживая эволюцию информации связанной с изделием, очень сложно и дорого.

Рис. 11.3 – Структура PLМ-системы.

PLM (Product Lifecycle Management) – это идеология непрерывного управления данными изделия на протяжении всего жизненного цикла - от идеи до утилизации. Для этого должно быть обеспечено синхронное функционирование всех информационных систем предприятия. Это и CAD/CAM и PDM, и ERP, и CRM, и SCM, и ещё ряд других, при этом PLM ни в коей мере их не вытесняет и не заменяет. ERP, как и прежде, отвечает за управление ресурсами, СRМ - за взаимоотношения с потребителями, SСМ - с поставщиками, CAD/CAM/CAE обеспечивает проектирование изделия и оснастки, в PDM собирается вся техническая информация об изделии, из которой другие системы получают, и в которую возвращают необходимые данные.

Концепция PLM не просто охватывает функциональные области, покрываемые решениями СRМ, SСМ, ЕRР, но требует глубокой интеграции этих систем с процессом проектирования через управление составом изделия, поскольку именно на этой основе производится выбор поставщиков, управление себестоимостью, совместное планирование поставок комплектующих и сборочного производства с целью обеспечения сроков поставки при минимизации складских запасов, а также управление обслуживанием с учетом данных по реальной эксплуатации каждого изделия.
PLM не является догмой - это идеология, а не набор программных продуктов или бизнес-процессов. Для каждого предприятия существует своё оптимальное воплощение PLM. Вместе с тем эти воплощения для взаимодействующих предприятий должны включать в себя не только системы отдельных предприятий, но, в первую очередь, - систему управления бизнес-процессами взаимодействия участников на едином информационном пространстве, доступ к которому обуславливается потребностями участников при непременном соблюдении требований безопасности.