PLM системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

"Южно-уральский государственный университет"

Кафедра "Наземные транспортно-технологические комплексы"

Тема: PLM системы

Проверил: Лукомский К.И.

Сама по себе история внедрения информационных технологий на промышленных предприятиях в ХХ веке заслуживает отдельного исследования. Пока компьютеры были дорогими и несовершенными, из-за ограниченности технических и финансовых средств предпринимались разрозненные попытки автоматизировать отдельные, зачастую не самые критичные, участки производства. Начало массовому внедрению компьютеров в 1960-е годы было положено расчетом экономических и бухгалтерских данных - компьютер тогда воспринимался почти исключительно как счетное устройство. В 1970-е годы с появлением машинной графики начали активно развиваться системы автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства (CAD/CAM). В 1980-е годы СУБД, персональные компьютеры, архитектуры "клиент-сервер" и другие типичные для того времени технологии открыли широкие возможности для решения самых разнообразных учетных задач, унификации документооборота и т.д.

Но все это были частности - информационные системы тех лет так и не вышли на уровень управления предприятием в целом. А значит, их экономическая эффективность оставалась величиной относительной. Первые прототипы систем PLM появились примерно два десятилетия назад, но вскоре возникла необходимость отделить автоматизацию процессов проектирования и подготовки производства (CAD/ CAM) от управления информацией, сопровождающей изделия. Тогда появилось самостоятельное от CAD/CAM направление Product Data Manage-ment (PDM), т. е. управление данными об изделиях. В основном оно связано с документооборотом конструкторской и технологической документации.

Однако как бы ни была важна задача управления такими потоками данных, программное обеспечение PDM применялось на уровне конструкторских и технологических подразделений, не выходя на корпоративный уровень.

Инструментарием PDM пользовались менеджеры не выше среднего звена. Между тем, в условиях современного рынка, когда скорость обновления линейки продуктов становится критически важной для конкурентоспособности предприятия, от PLM требуется, чтобы предлагаемые средства стали инструментами для менеджеров самого высокого уровня.

До недавних пор на производстве системы категорий CAD, CAM, ERP, CRM, BI и т.д. были желательны, но не обязательны и в известной мере вторичны. Без них тоже вполне можно было обойтись - никем научно не доказывалось их принципиальное влияние на показатели работы предприятия в целом. Однако с наступлением эпохи электронного бизнеса ситуация начала в корне меняться. Системы автоматизации стали обязательными, приобрели первостепенную значимость и теперь должны образовывать единую систему управления. Тем компьютерным "зонтиком", под которым они объединяются, становится управление жизненным циклом продуктов PLM (Product Life-cycle Management).

В настоящее время уже никого не нужно убеждать в том, что повышение конкурентоспособности предприятия напрямую связано с управлением одним из стратегических ресурсов - информацией о продукции. Вопрос теперь состоит в том, чтобы устранить существующие на предприятиях недостатки в управлении этой информацией и правильно использовать современные решения в этой области. В нашей стране по-разному называли подходы, применяемые в управлении информацией о продукции: CALS-технологии, ИПИ-технологии, PLCS, теперь настала эра PLM.

PLM (Product Lifecycle Management - управление жизненным циклом продукции) представляет собой методологию применения современных информационных технологий для повышения конкурентоспособности промышленных предприятий, причем упор делается на управление данными об изделии. Применение PLM основано на использовании интегрированных моделей данных об изделии и бизнес-процессов предприятия. PLM предполагает новые методы работы с информацией об изделии, позволяя тесно увязать ее с процессами, обеспечивая одновременный доступ к данным различных категорий сотрудников, позволяя в полной мере реализовать принципы параллельного проектирования изделий.

Основными компонентами PLM-системы являются:

· PDM-система (PDM - Product Data Management). Система управления данными об изделии, является основой PLM, предназначена для хранения и управления данными;

· CAD-система (CAD - Computer Aided Design). Проектирование изделий;

· CAE-система (CAE - Computer Aided Engineering). Инженерные расчеты;

· CAPP-система (CAPP - Computer Aided Production Planning). Разработка техпроцессов;

· CAM-система (CAM - Computer Aided Manufacturing). Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ;

· MPM-система (MPM - Manufacturing Process Management). Моделирование и анализ производства изделия.

Под PLM-системой мы понимаем не один суперпродукт, а совокупность программных продуктов (в том числе, от разных поставщиков, хотя некоторые производители стараются закрыть всю линейку). PLM-система должна решать задачи как создания инженерных данных (средствами CAD/CAE/CAPP/CAM/MPM-систем), так и задачи управления инженерными данными (средствами PDM-системы). Система должна обмениваться данными с системой управления проектами и АСУП/ERP-системой, а также, при необходимости, с информационными системами заказчика или смежников предприятия.

Сразу следует оговориться, что практически все современные PDM-системы имеют функционал по управлению проектами, но, на наш взгляд, его применение по сравнению с применением специализированных систем не всегда оправданно.

Как видно, ключевую роль в PLM играет PDM-система, задачей которой является предоставление нужных данных в нужное время в нужной форме в соответствии с правами доступа.

· Хранение данных и документов (включая изменения) и обеспечение быстрого доступа к ним;

· Электронный документооборот (управление процессами проектирования);

· Управление структурой изделия, включая управление конфигурацией;

· Ведение классификаторов и справочников.

Наиболее типичные задачи, решаемые при помощи PDM-систем:

· Электронный архив документации (конструкторской, технологической, организационно-распорядительной, проектной, нормативно-технической);

· Электронный документооборот (согласование данных и документов, контроль исполнения);

· Управление разработкой данных и документации (совместная работа в рабочей группе, управление составами и конфигурацией изделий);

· Компьютерная система менеджмента качества;

· Электронные справочники (материалы, ПКИ, стандартные изделия и т. д.).

У специалистов предприятий зачастую возникают сложности и сомнения, когда от них требуется сформулировать преимущества от автоматизации вообще и от внедрения PLM в частности. Без предоставления таких "доказательств" первые лица зачастую отказываются финансировать проекты, и совершенно правы. На наш взгляд, весь широкий спектр преимуществ, связанный с управлением инженерными данными, можно условно свести к достаточно лаконичному списку:

· Повышение производительности труда сотрудников;

· Сокращение сроков подготовки производства;

· Повышение качества продукции и степени удовлетворенности клиентов;

· Снижение стоимостных издержек;

· Сопровождение интеллектуальной собственности предприятия;

· Обеспечение данными АСУП/ERP-системы;

· Соответствие предприятия требованиям ISO 9000.

PLM-решения недостаточно просто установить на рабочих местах и научить сотрудников использовать их функциональность. Причина этого состоит в том, что PLM-решение представляет собой инструмент организации работы, который необходимо настраивать под те рабочие процедуры, которые приняты на предприятии. По статистике, только 20% проектов по внедрению информационных систем на предприятиях заканчиваются успешно. В остальных случаях имеет место быть неудовлетворение руководства и/или конечных пользователей результатом проекта, превышение сроков и бюджета проекта, либо все перечисленные факторы вместе взятые. информационный электронный документооборот

У таких провалов, как правило, несколько причин, но чаще всего они связаны с отсутствием какой-либо методики внедрения, недостаточным опытом участников процесса, неадекватным выбором программно-технических средств, отсутствием организационной поддержки у руководства и, как обычно, недостаточным финансированием. В первую очередь, для обеспечения успеха при внедрении необходимо наличие проверенной методики, четко оговаривающей все шаги, которые необходимо предпринять, а также наличие команды, имеющей успешный опыт внедрения подобных систем на других предприятиях.

Результатом внедрения является - PLM-решение, которое включает в себя:

· Перепроектированные бизнес-процессы и структуры данных предприятия (адаптированные под работу в электронном виде);

· Специализированное программное обеспечение (САПР, PDM);

· Системное программное обеспечение (ОС, СУБД, офисные пакеты, системы ЭЦП);

· Аппаратное обеспечение (серверы, ЛВС, рабочие станции, периферийное оборудование);

· Кадровое обеспечение (подготовленные к работе пользователи);

· Нормативно-методическое обеспечение (стандарты предприятия (СТП), классификаторы, справочники);

· Юридическое обеспечение (юридическая чистота использования электронных данных, в том числе организационные механизмы ЭЦП).

Работа по внедрению включает в себя:

· Перепроектирование бизнес-процессов и структур данных предприятия;

· Определение требований к компонентам PLM-решения и их взаимная увязка;

· Выбор программного и аппаратного обеспечения (в особенности, специализированного ПО) из имеющегося на рынке;

· Настройку специализированного ПО под бизнес-процессы и структуры данных предприятия;

· Настройку системного ПО и аппаратного обеспечения;

· Подготовку кадров;

· Корректировку СТП;

· Выверку классификаторов и справочников;

· Решение юридических вопросов;

· Решение внутренних организационных вопросов предприятия по вводу системы в действие (в том числе, вопросов мотивации сотрудников).

Многолетний опыт компании "КЭЛС-центр" в области внедрения PLM-решений позволил сформировать и апробировать методику внедрения, которая во многом гарантирует успех любого проекта по внедрению. Методика охватывает все задачи внедрения: предпроектное обследование, выбор подходящей PDM-системы и САПР, настройку системы, разработку нормативно-методической документации, обучение персонала и передачу системы в промышленную эксплуатацию. Методика постоянно развивается и основана на широком применении технологий управления проектами в соответствии с рекомендациями PMI PMBOK, что позволяет выполнять проекты эффективно, достигая запланированных результатов, в оговоренные сроки и в рамках определенного бюджета. Методика предполагает максимальную открытость для Заказчика в части информирования о ходе выполнения проекта и возникающих проблемах. Наша методика позволит обеспечить учет в проекте не только интересов акционеров предприятия и его высшего руководства, но и потребности конечных пользователей системы, т. е. облегчить их работу.

Жизненный цикл создания PLM-решения состоит из нескольких этапов. Сначала должен быть выполнен подготовительный ("нулевой") этап, за которым идет некоторое количество этапов создания PLM-решения (этапы, начиная с первого).

Целью "нулевого" этапа является проведение подготовительных мероприятий перед началом выполнения этапов создания PLM-решения, включая выбор внедряемой PDM-системы и САПР. Конечным результатом этапа является техническое задание на PLM-систему. В ходе выполнения этапа проводится обследование предприятия (технический аудит).

Чем полезна PLM-система

В современном мире всё большее количество руководителей предприятий склоняется к тому, что основным инструментом в борьбе за успешность компании является внедрение инновационных технологий. Инновации - это та сила, что позволяет вашему предприятию занять большую долю рынка, сила, позволяющая вашим изделиям приносить максимальную прибыль. Инновации снижают расходы на организацию управления и увеличивают его эффективность. Наиболее передовые компании используют инновационные подходы не только на всех стадиях производства, но и на всех стадиях жизненного цикла их изделий.

Ежегодно на предприятиях возникают сотни новых идей, призванных ускорить производство, улучшить потребительские свойства изделий, уменьшить расходы на производство. Часть этих идей при первичном рассмотрении признаётся несостоятельными, из оставшихся, пущенных в разработку, минимум половина не приносит ожидаемого эффекта, и лишь малая доля реально оказывается воплощённой в конечном изделии. Однако сколько при этом производится информационных данных! Документы, версии, поправки, изменения, вносимые разными людьми - разобраться со всем этим вручную даже в небольшой компании может оказаться не под силу. Применение PLM-системы позволяет создать контролируемую среду распространения информации, в которой можно сохранить все идеи и документы, которые в дальнейшем будут доступны по первому требованию строго определённому регламентами кругу лиц. Ещё один положительный эффект: использование PLM-системы позволяет избавиться от ненужной дублирующейся информации.

Реальность такова, что ведение бизнеса сейчас сопряжено с постоянным общением не только внутри компании, но и с партнёрами, поставщиками и даже клиентами, находящимися в разных концах не только одного города, страны, но и всего земного шара. Причин тому может быть множество. Быть может, у компании нет специалистов в той или иной области производства, и тогда привлечение специалистов из другой компании - единственный выход. Может, специалисты есть, но они заняты на других проектах; а может быть просто дешевле заказать производство третьим компаниям, чем производить что-то самим. А уж если говорить про техническую поддержку изделия, то обеспечение взаимодействия между географически распределёнными участниками жизненного цикла изделия становится непременным условием, с которым успешно справляется PLM-система.

PLM-система обеспечивает ещё одну важную функцию - сбор данных о функционировании изделия у заказчика. Вы видите, как эксплуатируется изделие, в каких условиях, что при этом с изделием происходит, видите слабые места изделия - это бесценные данные, анализируя которые можно как улучшить обслуживание вашего изделия, так и улучшить следующие версии самого изделия путём устранения соответствующих его недочётов, оптимизации тех или иных характеристик. На основе полученных данных можно предсказать сроки снижения функциональности и отказа тех или иных компонентов изделия и провести заблаговременное их обслуживание или замену. Наконец, при утилизации изделия появляется возможность определить ценность тех или иных его компонентов и возможность их повторного использования. В результате - сокращение расходов на производство, использование и обслуживание изделия, сведение к минимуму времени его простоя в результате возможных отказов.

Процессы производства и поддержки изделия зачастую представляют собой одни и те же повторяющиеся действия. Без автоматизированной системы, контролирующей подобные процессы, их протекание может идти не так быстро: исполнитель может что-то напутать, использовать неверные данные, а то и вовсе забыть сделать тот или иной шаг. Отсутствие при этом обратной связи с исполнителем не позволяет руководителю увидеть состояние процесса и оперативно среагировать. PLM-система позволяет описать регламент бизнес-процесса, а затем и осуществляет автоматический контроль его исполнения. Исполнитель получает точные инструкции, что и как нужно сделать, получает необходимые для этого документы, а главное - ему не нужно думать, кому передать процесс дальше - PLM-система сама подберёт нужного человека, руководствуясь единожды созданными правилами. Но даже в том случае, если процесс по каким-либо причинам застопорился, руководитель имеет возможность заметить это - PLM-система подскажет ему, что на том или ином этапе есть задержка - и оперативно отреагировать. Как результат - уменьшение времени прохождения процесса, увеличение продуктивности предприятия.

Ещё одно сильное место PLM-системы - отчёты. Зачастую при изготовлении отчёта вручную требуется немало времени, чтобы собрать и проанализировать информацию из разных файлов, типов данных. PLM-система берёт на себя эту задачу. Специализированные модули сами отыскивают необходимые данные по заданным параметрам и изготавливают отчёт в том виде, который нужен. Помимо текущего положения дел, на основании имеющихся данных PLM-система может показать и то, что может произойти при принятии того или иного решения, что значительно снижает риски.

Всё вышеописанное делает PLM-систему наиболее значимым новшеством, внедрение которого на вашем предприятии способно революционизировать всю вашу деятельность и принести только положительные изменения.

PLM-система - это сложный программный комплекс, состоящий из нескольких взаимосвязанных компонентов. Сердцем PLM-системы являются сервера метаданных, обеспечивающие всю логику работы системы. Они собирают, хранят и обрабатывают данные о файлах, изделиях, пользователях и т.д. Отдельно существуют файловые сервера, на которых находятся электронные версии документов, хранящихся в PLM-системе. Как только тот или иной документ помещается в PLM-систему, сам он попадает на файловый сервер, а информация о нём попадает на сервер метаданных. В дальнейшем, при запросе документа, сервер метаданных проверяет, можно ли выдать тот или иной документ запросившему лицу, и если он обладает достаточными правами, копия документа нужной версии будет отправлена этому пользователю из файлового сервера. Стоит отметить, что на файловом сервере хранятся все версии документов, помещённых в PLM-систему, потому поиск архивных копий того или иного документа не вызывает сложностей; более того, поисковая система сервера метаданных облегчит нахождение нужной версии документа, ограничив поиск по дате, создавшему пользователю или отдельным атрибутам.

Ещё один тип модулей - генераторы отчётов. По данным, хранящимся в PLM-системе на сервере метаданных, они генерируют всевозможные отчёты регламентированных видов на стандартных бланках. При обновлении структуры изделия можно автоматически построить новый отчёт. Опять же, поскольку отчёт - документ, все его версии можно найти в PLM-системе.

Наверняка на вашем предприятии есть программное обеспечение, с которым PLM-система не интегрирована по умолчанию, но данные из которого имело бы смыл в ней хранить. PLM-система обязательно имеет инструментарий разработчика (SDK), позволяющий разработчикам подобной программы организовать взаимодействие их системы с PLM-системой по тем или иным правилам.

Компании, внедряющие PLM, несмотря на очевидные плюсы таких систем, сталкиваются с серьезными проблемами. Предприятие должно обладать соответствующей IT-инфраструктурой: высокоскоростными сетями, допускающими мобильное расширение и изменение конфигурации, специально подготовленным квалифицированным персоналом, современным оборудованием и т.д. Кроме того, неизбежно возникают вопросы, связанные с безопасностью. IT-подразделению компании приходится решать вопросы по распределению прав доступа среди пользователей, которыми могут быть не только различные подразделения производства, но и партнеры, поставщики, заказчики. Сюда же относятся проблемы функционирования системы, в которую вовлекается большое количество людей с разным уровнем компетентности.

Кроме всего, должны быть строго регламентированы процессы по внесению изменений в документы. PLM-система предполагает совмещение таких систем, как CAD, работающих с графическими моделями, и PDM, которые обрабатывают документацию. Более того, встает вопрос интеграции уже имеющейся базы данных, накопленной предприятием за долгие годы, причем в различном ПО. Так как большинство поставщиков PLM-систем не предлагают полного пакета средств для внедрения на всех уровнях, компании приходится использовать дополнительные средства унификации форматов данных. Кроме того, чаще всего компании полностью не меняют ПО во всех подразделениях, избегая дополнительных затрат и необходимости полной переподготовки специалистов. Осознавая все перечисленные проблемы, разработчики PLM-продуктов разного уровня пытаются договориться о едином стандарте формата данных, чтобы избавиться от проблем совмещения. Так, платформа PLM Open, разработанная компанией EDS, интегрируется со многими другими PLM-продуктами на уровне plug and play.