ОБЗОРЫ

Конструкторские отделы играют ключевую роль на промышленных предприятиях. Но в условиях нарастающей конкуренции им приходится нелегко: качество изделий нужно улучшать, а времени на разработку, модификацию и исправление ошибок становится все меньше. Чтобы повысить производительность работы, они должны более эффективно управлять инженерной документацией, а для этого необходимо переходить от ручных методов к автоматическим.

Начало пути

Предприятия начали использовать системы автоматизации проектирования еще в начале 70-х годов прошлого века. В результате очень скоро у них накопились горы проектной информации, которой нужно было управлять. Так появились системы управления инженерными данными (Product Data Management, PDM). На первых порах они были самодельными - крупные организации своими силами создавали их для управления полученными от САПР файлами. А в начале 80-х в продажу поступил первый коммерческий PDM-продукт - EDL компании Control Data Corporation (CDC).

К тому моменту потребность в таких системах назрела, и к середине тех же 80-х их стали выпускать некоторые ведущие поставщики САПР того времени - Sherpa, Computervision и SDRC. Возможности этих систем быстро росли, они решали все более сложные задачи и исполнялись уже не на одном мэйнфрейме или мини-компьютере, а на множестве рабочих станций. Такая распределенная структура разработки усложняла поиск нужных файлов и внесение изменений в проекты. Ведь модификацию одной детали нужно было отразить во всех других компонентах, которых касалось это изменение. В сложном проекте таких связей между деталями может быть очень много, до нескольких миллионов. Проследить изменение во всех чертежах и моделях вручную было очень сложно.

Для решения этой задачи и предназначались PDM-системы первого поколения. Они были сосредоточены на управлении конструкторскими проектами в масштабе подразделения или рабочей группы и включали набор базовых средств (хранилище информации, средства обработки и передачи данных). С их помощью можно было отслеживать структуру изделия, осуществлять контроль за изменениями проекта, управлять конфигурациями изделия и т. д. Важной особенностью таких систем являлась их способность работать с неструктурированной информацией, создаваемой в процессе проектирования, - эскизами, чертежами, трехмерными моделями.

Вскоре возможности PDM расширились, и к началу 90-х они обзавелись дополнительными функциями, такими, как визуализация моделей и чертежей, поддержка коллективной работы, управление процессами разработки и подготовки к производству. Это был период становления продуктов данного класса, именно тогда для их обозначения и стал использоваться термин PDM.

Эволюция

С тех пор PDM-системы прошли длинный путь развития (см. рис. 1). В 80-х их в основном использовали менеджеры конструкторских отделов для управления чертежами. Но запросы предприятий росли. Им требовались средства для упрощения внедрения, готовые приложения для решения задач бизнеса, и в PDM-продуктах появились функции для автоматизации наиболее распространенных процессов, например регистрации пользователя при открытии и закрытии файлов, а также дополнительные средства настройки для учета конкретных особенностей предприятия. Поскольку новые инструменты позволили сократить затраты на проектирование и повысить качество изделий, популярность PDM-систем стала расти.

Рис.1. Эволюция технологии PDM

Важную роль в продвижении идей PDM сыграли системные интеграторы. Когда у них появился опыт внедрения этих систем на разных предприятиях, они стали лучше понимать нужды пользователей и начали предлагать им специализированные приложения, ориентированные на конкретные отрасли и являющиеся дополнением к базовым PDM-системам. Такие приложения включали стандартную модель данных, заранее заданные шаблоны для бизнес-процессов и другие функции для решения типовых задач той или иной отрасли. К настоящему времени эти приложения превратились в законченные решения, учитывающие передовой опыт первопроходцев, благодаря чему предприятия смогли реорганизовать свои бизнес-процессы, используя наилучшие методы организации работ.

Одновременно изменились и задачи, решаемые с помощью PDM-систем. Сначала они были сконцентрированы только на управлении инженерными данными, но к 90-м уже поддерживали различные бизнес-процессы производственных предприятий, позволяя сотрудникам разных специальностей (конструкторам, технологам, дизайнерам и т. д.) коллективно работать с информацией об изделии (рис. 2). В результате по функциям эти продукты стали превращаться в системы управления данными об изделии на протяжении его жизненного цикла (Product Lifecycle Management, PLM). Впрочем, тогда термин PLM еще не употреблялся - он появился в самом конце минувшего столетия.

Рис. 2. PDM-система позволяет открывать файлы с моделями непосредственно из хранилища информации Источник: SolidWorks.

Большое влияние на развитие PDM-систем оказали Интернет-технологии, которые упростили их внедрение и развертывание в масштабе всего предприятия. Теперь PDM-системы обычно охватывают не только конструкторские и производственные, но и другие подразделения, в которых используется информация об изделиях (например, отделы финансов, материального снабжения и др.).

Услуги по внедрению PDM также расширились, поскольку интеграторам часто приходится интегрировать их с другими корпоративными системами (как правило, с ERP) и консультировать предприятия по вопросам реорганизации бизнес-процессов. Ведь чтобы полностью использовать преимущества PDM, предприятию требуется менять сложившийся стиль работы: по-новому вести бизнес, управлять компанией, выполнять проектирование, сотрудничать с партнерами по проекту. В частности, эти системы поддерживают параллельную работу разных участников проекта. В результате конструкторы и технологи могут одновременно заниматься одной и той же разработкой, учитывая все внесенные изменения с помощью PDM-системы. Это значительно ускоряет проектирование, но требует изменения привычных бизнес-процесов, что несколько затрудняет внедрение PDM. Тем не менее спрос на них растет, их выпускают все ведущие поставщики САПР, как зарубежные, так и отечественные (см. таблицу). Что касается рынка PDM, то в нынешнем году, по прогнозу аналитической компании Daratech, его объем составит 1,73 млрд. долл, в к 2008-му вырастет до 2,7 млрд. долл. (см. PC Week/RE, N 27/2004, с. 22).

PDM-системы

Основа для PLM

К настоящему времени роль PDM-систем изменилась. Из дополнения к САПР они превратились в основу PLM-решений. Напомним, что PLM представляет собой стратегический подход к организации бизнеса, позволяющий предприятиям с помощью интегрированного набора корпоративных приложений коллективно разрабатывать, распространять и использовать информацию об изделии, а также управлять ею на протяжении его жизненного цикла - от разработки до ремонта, списания и утилизации. При этом объединяются усилия людей, процессы, бизнес-системы и данные (это определение аналитической компании CIMdata, которая специализируется на анализе рынка PLM). Под PLM-решением обычно подразумевается САПР, интегрированная с PDM- и другими корпоративными системами.

В рамках PLM-решения PDM осуществляет хранение информации и документов, а также выполняет управление данными и документами, бизнес-процессами, структурой изделия, конфигурациями изделия, классификацией изделий, программами и проектами.

С помощью такой системы можно получать сведения о разных версиях проектов, просматривать и аннотировать документы, проверять различные конфигурации изделий, выпускать проектную документацию для смежников. Именно благодаря PDM на предприятии создается независимая от приложений информационная среда, в которой даже сотрудники, не имеющие доступа к системам проектирования и не умеющие с ними работать, получают возможность использовать созданную в САПР информацию об изделиях.

Продукты

Сейчас в продаже есть множество PDM-систем, которые по стоимости и функциональным возможностям делятся на три класса: нижний, средний и высший. Системы первого класса обычно поставляются вместе с САПР. Они недорогие, но имеют ряд недостатков, например поддерживают только форматы файлов данной САПР или требуют покупки лицензии на САПР для каждого рабочего места. Очевидно, что это затрудняет управление файлами, созданными в других САПР, и препятствует использованию PDM за пределами конструкторских отделов.

Системы высшего ценового класса лишены этих недостатков. Но пользователю приходится немало заплатить не только за ПО, но и за внедрение. Ведь гибкость и широкие функциональные возможности имеют оборотную сторону - сложность настройки и управления. Недаром эти продукты больше напоминают не приложение, а набор инструментальных средств. За обучение пользователей тоже надо будет платить.

Средний класс является золотой серединой. Эти системы наделены всеми необходимыми для инженерных подразделений производственных предприятий функциями, предназначенными для регистрации при входе и выходе, утверждения и аннотирования документов, просмотра чертежей и моделей, и к тому же интегрированы с базовой САПР (с которой поставляются), но могут работать и с другими системами проектирования. Это очень важно, так как позволяет пользователям просматривать документы и добавлять в них комментарии через единый интерфейс, не обращаясь к приложению, в котором они были созданы. Кроме того, по сравнению с системами высшего класса они проще в управлении и настройке, так как включают много готовых к использованию приложений. В результате системы среднего класса окупаются гораздо быстрее старших собратьев. Такие продукты открывают доступ к средствам управления инженерными данными предприятиям малого и среднего бизнеса и подстегивают дальнейший рост рынка PDM.