Содержание
PLM — Product Lifecycle Management – система информационной поддержки жизненного цикла продукции.
Основная функция системы PLM – накопление и управление данными и документами об изделиях и объектах, на всех этапах жизненного цикла этих изделий и объектов.
Что дает система PLM?
Целевой направленностью систем PLM являются непосредственно выпускаемые изделия.
Основными выгодами от PLM можно назвать:
- Общее повышение производительности труда
- Общее снижение материальных затрат.
- Общее повышение прибыли.
Экономическая эффективность от внедрения PLM систем:
Перечисленные выгоды можно преобразовать в количественные параметры и получить следующую формулу для расчета ROI:
c — выгода (от повышения производительности + от снижения затрат + от повышения прибыли),
d — стоимость инвестиций в PLM.
Стоимость жизненного цикла изделия с применением PLM системы и без нее:
Последовательность развития и внедрения PDM и PLM – системы:
Сведения для машиностроительного предприятия
- Архив.
- База изделий (конструкторский раздел, PDM).
- Система проведения изменений (база изменений).
- Система поддержки жизненного цикла (включая логистическую поддержку).
- Административный документооборот.
Типовая логика внедрения PDM:
Словосочетание «попробовать на время» имеет смысл в случае:
- Наличия сформулированной задачи;
- Наличия обученного администратора.
Если нет обученного администратора, желания и возможности со стороны предприятия его обучить так, чтобы он решил все стоящие задачи, то все действия по настройке производятся по ТЗ.
Внедрение. Организационная сторона.
Необходимо:
- ТЗ;
- график внедрения;
- совместная работа с представителями предприятия;
- административная воля руководства.
Основные сложности
Как правило, не технические, а организационные, прежде всего, связанные с отсутствием СТП, различным видением представителями предприятий порядка и правил.
Критерии выбора PDM – системы работы подразделений.
- реально стоящие задачи;
- их реальное решение в той или иной системе;
- возможностью быстрого внедрения;
- возможностями дальнейшего развития и поддержки;
- финансовые показатели.
Соотношение между PLM и PDM системами:
PDM отвечает за:
- Управление справочниками
- Управление документами
- Управление составом изделия
- Управление изменениями
- Управление потоками работ
- Управление проектами
Все эти функции входят в PDM-систему; кроме того, в нее входит поддержка эксплуатации изделий.
Задачи, решаемые PDM/PLM системой на предприятии:
- PDM/PLM-система служит связующим звеном между всеми системами в корпоративной информационной среды предприятия
- Совместное использование PDM/PLM, ERP и CAD/CAM/CAE систем автоматизирует предприятие.
- PDM/PLM-система аккумулирует все данные о продукции (циркулирующие внутри предприятия)
- PDM/PLM-система осуществляет планирование процессов и их пошаговый контроль
Определение:
PDM-система (Product Data Management — система управления данными об изделии) — организационно-техническая система обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла — от проектирования и производства до снятия с эксплуатации.
В качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолеты и ракеты, компьютерные сети и др.).
Требования к системе поддержки информации об изделии:
- Модель данных, соответствующая международным стандартам:
- Совместимость с другими системами автоматизации;
- Расширяемость информационной модели.
Обобщение существующих технологий в PDM-системах:
- Управление инженерными данными (engineering data management — EDM).
- Управление документами.
- Управление информацией об изделии (product information management — PI.)
- Управление техническими данными (technical data management — TDM).
- Управление технической информацией (technical information management — TIM).
- Управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.
Детализация функций PDM систем:
- Взаимодействие с другими автоматизированными системами.
- Управление различными нормативно-справочными разделами, системами классификации и ограничительными перечнями объектов.
- Управление версиями изделий.
- Управление конфигурацией изделия.
- Управление различными точками зрения на состав изделия.
- Управление характеристиками объектов.
- Хранение различных документов (комплектов документов).
- Управление изменениями.
- Регистрация статусов (подписей) объектов с использованием ЭЦП.
- Ведение организационной структуры и управление ролями сотрудников.
- Управление технологическими данными.
- Наличие встроенной системы управления потоками работ (WorkFlow Management).
- Управление описанием экземпляров и партий изделий.
- Поиск объектов по различным критериям.
- Управление разграничением доступа к объектам.
- Генерация разнообразных отчетов.
Задание: приведите пример PLM и PDM-систем.
Product Data Management (PDM) — управления данными об изделии. PDM-системой принято считать организационно-техническую систему, которая обеспечивает управление всей информацией об изделии. В качестве изделий могут выступать самые разнообразные товары и объекты: от микрочипов до автомобилей и от мостов до компьютерных сетей. PDM-системы являются неотъемлимой частью PLM-систем.
Содержание
Для популяризации и дальнейшего распространения PDM-систем среди пользователей и разработчиков создано две организации: International Product Data Management User Group (IPDMUG) и Plant/Product Information Management Association (PPIMA). Несмотря на то, что главная задача, которую ставят перед собой создатели этих организаций — просвещение по методам интеграции PDM-систем, они отличаются своими подходами к работе. Деятельность IPDMUG сосредоточена в области информационного обеспечения пользователей данными по совместному использованию PDM-систем с САПР и MRP-системами. PPIMA, занимаясь тем же кругом вопросов, распространяет свою деятельность на всех заинтересованных в вопросе лиц. В сферу своей деятельности PPIMA включает как технические вопросы, так и занимается чисто организационными проблемами.
Структура
Компоненты и составляющие
В PDM-системах объединены сразу несколько технологий:
EDM (engineering data management) — управление инженерными данными;
PIM (product information management) — управление информацией об изделии;
TDM (technical data management) — управление техническими данными;
TIM (technical information management) — управление технической информацией;
А также нельзя забывать об управлении изображениями и манипулированием информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.
Базовые возможности
Базовые возможности PDM-систем весьма разнообразны и включают такие функции, как:
- Организация хранения данных и управление документами.
- Управление разработкой изделия и контроль процессов по его реализации.
- Манипулирование структурой изделия.
- Автоматизация поиска конкретных данных и числовых параметров изделия.
- Подготовка отчётов в соответствии с требованиями предприятия или отрасли.
Назначение PDM-систем
Главное предназначение PDM-систем — управление информацией и облегчение доступа к данным об изделии на протяжении всего его жизненного цикла. Положительный эффект достигается благодаря возможности объединить все данные об изделии в единую логическую систему. В результате такого объединения все, кто принимает участие в разработке изделия, получают распределенный авторизованный доступ к проектной информации и управлению процессами проектирования. Наиболее распространённые задачи, которые можно решить при помощи PDM-систем, следующие:
- Создание электронного архива чертежей и другой технической документации;
- Создание ЕИП для всех сотрудников, принимающих участие в разработке жизненного цикла изделия;
- Автоматизация внесения изменений в конфигурацию изделия;
- Приведение всех данных о продукте к международным стандартам качества серии ISO 9000.
При переводе работы предприятия под контроль PDM-систем, достигаются следующие цели:
- Сокращение сроков разработки и внедрения изделия;
- Уменьшение стоимости обработки информации;
- Помогает контролировать информацию о поставщиках.
Все информационные процессы, связанные с проектированием изделия, технологией его производства, а также информация о конструкции, деталях, структуре, геометрических данных и других параметрах изделия находится под управлением PDM-системы. Кроме того, в PDM собраны все чертежи изделия, программы для станков с ЧПУ, планы проектирования и производства, результаты технических испытаний, данные о партиях и отдельных экземплярах изделия, нормативные и законодательные акты, вся корреспонденция, относящаяся к изделию, а также некоторые другие документы.
Функции
PDM-система позволяет контролировать большие объёмы инженерно-технических данных связанных с проектированием, производством, эксплуатацией и дальнейшей утилизацией высокотехнологичных изделий. С помощью PDM-системы можно также отслеживать и вносить изменения во все документы относящиеся к разрабатываемому предмету. Главное отличие от традиционных БД состоит в том, что в PDM можно вносить информацию любых форматов и типов и выдавать её пользователям в структурированном виде. А поскольку PDM-системы могут работать не только с текстовыми документами, имеющими невысокую ценность на современном производстве, а и с геометрическими моделями и данными, которые используются в работе конвеерных линий и компьютеризированных станков, то это выгодно их отличает от традиционных оффисных систем документооборота.
Одна из главных функций PDM — взаимодействие между пользователями. Имея доступ в систему можно обращаться к любой информации на всех стадиях разработки и реализации изделия. А поскольку все данные, относящиеся к объекту, включая чертежи, диаграммы, списки и приложения, хранятся ныне в электронном виде, то при проектировании любой документ всегда находится под рукой. Кроме данных, с помощью PDM-системы можно управлять всем процессом разработки высокотехнологичного объекта. А также получить информацию о самом изделии, о состоянии прилагаемых к нему документов и внесённых в процессе разработки изменениях. В PDM реализована функция по авторизации данных, которые могут повлиять на изменение данных об изделии. С этой целью для различных пользователей разработано несколько режимов доступа, предотвращающих как несанкционированный доступ к документам, так и любое внесение в них изменений. То есть, под централизованным управлением PDM-системы с одной стороны находятся все данные, связанные с самим изделием и процессом его конструирования, производства, эксплуатации и утилизации. А с другой, осуществляет административные функции — не допуская несанкционированный вход в систему, или предотвращая несвойственные для пользователя действия.
PDM-система позволяет также создавать стандартизированные отчёты о характеристиках изделия, его частях и деталях, использованых материалах, а также обо всех этапах прохождения от разработки до утилизации. Каждый пользователь системы может вывести все необходимые документы у себя на экране независимо от того где он находится. Это позволяет собирать в одну команду специалистов проживающих на больших растояниях либо рботать дома, а не в бюро. Возможность групповой и удалённой работы над проектом с возможностью просмотра любого необходимого документа в реальном времени, а также возможность совместного использования общих информационных ресурсов предприятия является одним из главных преимуществ PDM-система по сравнению с традиционными программами по документообороту. При этом в некоторые документы изменения могут вноситься регулярно, другие же оставаться статичными. Все эти возможности существенно сокращают время на обработку заказа, экономя от 40 % до 70 % рабочего времени конструкторов и общей стандартизации цикла внесения изменений в рабочие проекты.
Что такое PLM-концепция, для каких целей она внедряется и какова роль в ней PDM-системы?
Автор: Максим Чеплин, руководитель направления производственных решений, СофтБаланс
PLM (англ. Product lifecycle management) дословно – это управление жизненным циклом изделий. Иными словами, PLM – это подход [концепция], основанный на централизации всей информации об изделиях в едином информационном пространстве.
Этот подход получил свое уверенное развитие за последние 10-15 лет на Западе, а также в Японии и ряде других развитых стран. Начиная примерно с 2010 года PLM – концепция плавно приходит и в российские предприятия, однако знания и опыт зарубежных производителей применяется на отечественном рынке не так методично, как это могло быть. Что же такое PLM-концепция, для каких целей она внедряется и какова роль в ней PDM-системы? Все это мы попытаемся понять в данной статье.
Этапы жизненного цикла
Концепция PLM на любом зрелом производственном предприятии предусматривает управление процессами всего жизненного цикла продукта, включая следующие стадии:
- Маркетинговые исследования
- Проектирование продукта
- Планирование и разработка процесса
- Закупка
- Производство или обслуживание
- Проверка
- Упаковка и хранение
- Продажа и распределение
- Монтаж и наладка
- Техническая поддержка и обслуживание
- Эксплуатация по назначению
- Послепродажная деятельность
- Утилизация и(или) переработка
В зависимости от специфики предприятия и самого продукта, каждый этап жизненного цикла должен быть представлен в той или иной степени детализации. Если проанализировать функционал современных ERP-систем, внедряемых на отечественных предприятиях – мы видим, что большая часть этапов так или иначе охвачена в ERP-системе: Маркетинг, Планирование, Закупки, производство, Продажа, Монтаж и даже Техобслуживание – все это блоки современной учетной системы.
Из наиболее важных на данном этапе развития промышленности, в ERP-системах не хватает одного важного блока – это Проектирование продукта. Ниже пойдет речь именно о проектировании, что в свою очередь предполагает разговор о CAD- и PDM-системах (Computer-Aided Design – Система автоматизированного проектирования, САПР. Product Data Management – система управления данными об изделии).
Проблемы производственных предприятий: предпосылки перехода на концепцию PLM
Что же заставляет думать топ-менеджеров многих современных отечественных производственных предприятий о переходе на концепцию PLM? Вот только часть проблем:
- Низкая скорость выведения продукта на рынок;
- Постоянный срыв сроков разработки и производства [при позаказном производстве];
- Большие затраты на содержание конструкторских бюро
- Низкая скорость разработки изделий, а также внесения изменений в конструкторско-технологическую документацию (КТД);
- Проблемы кооперации конструкторских бюро (КБ) и производственных подразделений;
- Малая эффективность управления на проектах разработки новой продукции;
- Низкое качество разрабатываемой и производимой продукции;
- Несоблюдение требований маркетинга и производства при проектировании;
- Ориентированность сотрудников компании на показатели объема (система мотивации по типу "чем больше — тем лучше").
Значительная доля проблем берет свое начало с основной проблемой производственных предприятий – это низкая степень автоматизации всего, что связано с производством. Если бухгалтерский учет и управление финансами компании более-менее автоматизированы, то PDM-системы лишь только начинают получать должное распространение. Этот процесс, как ожидается, еще будет происходить на протяжении как минимум пяти следующих лет.
Что внедрять: PDM или PLM?
Для начала, нужно четко для себя понять: что же такое PLM и PDM и как они между собой соотносятся? PLM – это концепция, которую использует руководство предприятия для достижения каких-то целей.
С точки зрения глобальных бизнес-целей производственного предприятия (имеющего собственные конструкторские подразделения) можно выделить две основных цели менеджмента:
- Уменьшение себестоимости разрабатываемой продукции;
- Сокращение времени выхода на рынок новых изделий.
Важно то, какими методами достигаются эти цели. Основным инструментом достижения этих целей как раз-таки и является PDM-система. Рассмотрим ниже основные способы реализации PLM-концепции посредством внедрения тех или иных возможностей современной PDM-системы.
Снижение непроизводственных затрат конструкторов и технологов при подготовке КТД
Основные две сущности, которые появляются в PDM-системе [в отличие от «ручного» проектирования] – это Электронная структура изделия (ЭСИ) и Электронная технология изготовления (ЭТИ). Основная идея в том, чтобы конструкторы и технологи занимались разработкой именно ЭСИ и ЭТИ, а не, например, чертежей и маршрутных карт. В контексте PLM-концепции данные документы являются лишь конечной стадией проектирования (простой печатной формой, если хотите).
Для конструкторов будет важнее всего тратить минимум времени на работу с деревом спецификаций в самой PDM-системе и максимум – на разработку непосредственно изделия в своей САПР (3D-модель, электрическая схема и пр.). Кстати, страх того, что конструктору придется тратить много времени на работу с ЭСИ в PDM-системе – это основная причина внутреннего сопротивления персонала конструкторского бюро при внедрении, поэтому крайне важно обращать на это внимание с самого начала и убеждать персонал, что при должном обучении конструктор начинает очень уверенно ориентироваться в практически в любой современной PDM-системе уже через 2-3 недели после начала работы.
В отличие от конструкторов – для технологов [в современном видении PLM-концепции] PDM-система является не просто «дополнительной нагрузкой», а основным рабочим инструментом по разработке технологических карт и маршрутов (иначе говоря – по разработке ЭТИ). Соответственно, здесь мы видим очевидное преимущество автоматизации: вместо разработки технологической документации в MS Word или, того хуже, в твердой копии технологи теперь имеют возможность именно проектировать технологию в электронном виде. Ускорение процесса при этом – многократное (технологи тратят в 2-3, а то и больше раз времени на рутинную «механическую»).
Уменьшение стоимости разработки за счет повышение доли заимствованных деталей и узлов
Это еще один очевидный плюс автоматизации: использование ЭСИ и ЭТИ позволяет достаточно легко [технически] организовывать поиск деталей и сборочных единиц (ДСЕ), покупных изделий (ПКИ), средств технологического оснащения (СТО) и прочих элементов конструкторско-технологического проектирования по применяемости. Отсюда – возможность наследования узлов и деталей из более ранних разработок (причем – не конкретного специалиста, а всего предприятия). Теперь вместо банального копирования или, того хуже – «изобретения велосипеда», специалисты-разработчики могут наследовать часть узлов, схем, деталей и даже частей маршрута или технологии из предыдущих разработок. Для этого достаточно найти нужный узел по применяемости (в т.ч. – воспользовавшись параметрическим поиском) и включить его в свой текущий проект в состав электронной структуры изделия, либо в состав технологической карты/маршрута (в зависимости от вида проектирования).
Наведение порядка в архиве КТД
Другая важная часть работы конструкторских бюро и департаментов технической [технологической] документации – это организация архива. Современная PDM-система позволяет вести т.н. электронный архив, когда вся документация на изделие или на тех. процесс (например – те же спецификации или технологические карты) хранится в электронном виде, а твердые копии формируются только по мере необходимости (например – для передачи внешнему подрядчику или заказчику – предприятию Министерства обороны). Однако на практически любом Электронный и бумажный архив.
Ускорение процесса разработки изделий
За счет значительно большей оперативности обмена информацией между участниками проекта разработки изделия или комплекса: руководитель проекта в любой момент времени имеет актуальную информацию по готовности тех или иных блоков и может ставить параллельно несколько задач на разработку несвязанных или малосвязанных блоков. Иными словами, внедрение PDM-системы позволяет реализовать метод параллельного проектирования.
Повышение управляемости и прозрачности работы конструкторских и технологических подразделений (улучшение системы управления потоком работ на проекте)
Руководителям проектов и топ-менеджерам производственного предприятия PLM-концепция и как инструмент – внедренная PDM-система дает значительную «прибавку» в прозрачности процессов проектирования и разработки: теперь, за счет оперативности получения информации о нарастающей структуре изделия или комплекса в любой момент времени можно без формирования ручных отчетов сотрудников о проделанной работе оценить процент выполнения задач на проекте и принять соответствующие управленческие решения в рамках управления конструкторским бюро. Внедренная PDM-система дает представление о том, где в бизнес-процессе узкие места. Как правило – данный аспект внедрения PLM позволяет находить точки неоправданного простоя персонала КБ, что в свою очередь помогает повышать исполнительскую дисциплину.
Формализация процесса разработки КТД
Как известно, внедрение любой системы (в т.ч. — PDM) в рамках одного из этапов сопровождается разработкой регламентирующих документов – как регламентов работы всего предприятия, отдельных подразделений (причем – не только КБ и ОТД, но и отдела закупок, диспетчера на производстве и т.д.), так и пользовательских инструкций, регламентирующих работу специалиста на конкретном рабочем месте. Это позволяет не только поддерживать текущую работу в области проектирования, но и без особых усилий со стороны начальника КБ вводить в курс дела новых сотрудников. Это значительно снижает зависимость компании от "незаменимых" работников, имеющих «монопольные» знания на своем участке.
Организация совместной работы распределенных коллективов
Последний, способ реализации PLM – это организация совместной работы территориально распределенных команд. Речь идет о применении облачных (SaaS) технологий в сфере автоматизации работы конструкторов, технологов, нормировщиков и прочих профессий, так или иначе связанных с разработкой изделий и комплексов в современной промышленности.
Представим себе команду конструкторов, каждый из которых работает у себя дома, или, например, совместную работу двух КБ одного предприятия, удаленных друг от друга территориально. При внедрении PDM-системы, как системы коллективной разработки, автоматически отпадает необходимость очного присутствия всех участников разработки в одном офисе. Действительно: каждый разработчик работает, в своей CAD-системе которая может быть установлена у него локально на рабочей станции, далее результат своей работы он выгружает в PDM-систему, как законченную электронную структуру изделия. Данные выгружаются по каналам связи (например – по RDP и/или по VPN), в том числе – вся документация на изделие формируется и хранится в PDM в электронном виде. Таким образом, нет никакой необходимости «быть на рабочем месте». Что же касается управления проектной командой – общение с конструкторами руководитель проекта выполняет посредством постановки задач в системе управления проектами, либо через одно из средств организации телеконференций.
PLM – это концепция управления, а PDM – это инструмент реализации большей части положений этой концепции, но далеко не всех (например – такие этапы ЖЦ изделия, как закупки, планирование продаж и пр.). Соответственно, для получения максимального эффекта от внедрения PLM-концепции, нужно рассматривать все аспекты данной концепции, т.е. внедрять на всех этапах жизненного цикла изделия. Все сотрудники компании должны перестать оперировать понятием «Документ» (спецификация, чертеж и пр.) и перейти к понятию «Изделие», как ключевой объект деятельности. Конструктор должен не «выпустить документацию», а разработать изделие – учитывая все особенности производственного и тех. процесса, принимая во внимание все аспекты эксплуатации и прочих этапов жизненного цикла.
Заключение
Рассматривая многочисленные программные продукты, предназначенные для автоматизации деятельности конструкторских подразделений, мы задаем себе вопрос: «Почему при такой технической проработке вопроса реально завершенных внедрений остается так мало?».
Дело в том, что любое внедрение продукта – это совокупность организационно-технических мероприятий, и если техника и технические специалисты (программисты, инженеры, руководители проектов) уже вполне готовы к автоматизации российских предприятий – дело встает за организационной составляющей. Многие предприятия будут работать «в старом стиле» ровно до тех пор, пока топ-менеджмент не осознает необходимости проведения перемен. Иными словами – пока внедрение концепции PLM не станет одной из стратегических задач предприятия.