Обзор отечественного рынка PLM-систем

Обзор отечественного рынка PLM-систем

Введение

Существует два способа увеличить прибыль и рентабельность предприятия: повысить доходы или сократить затраты. Одним из методов решения данных задач – это внедрение на предприятии современных информационных систем. В данной статье рассказывается о том, почему невозможно начать цифровизацию, а также повысить эффективность производства без качественной PLM-системы.

История

Управление данными в информационном пространстве, едином для различных автоматизированных систем, возлагается на систему управления жизненным циклом продукции — PLM (product lifecycle management). Технологии PLM объединяют методы и средства информационной поддержки изделий на всех этапах их жизненного цикла. При этом обеспечивается взаимодействие как средств автоматизации проектирования, так и различных других автоматизированных систем предприятий, то есть технологии PLM являются основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы предприятия (Рис. 1).

Рис. 1. Интегрирующие связи PLM, ERP и MDM в информационном пространстве предприятия

Концепция управления жизненным циклом изделия (англ. PLM) была впервые представлена American Motors Corporation (AMC) (Рис. 2) в 1985 году для повышения конкурентоспособности своей продукции. По словам Франсуа Кастайна, вице-президента по проектированию и разработке: «Не имея огромных бюджетов у General Motors, Ford и иностранных конкурентов … AMC сделала упор на НИОКР, чтобы поддержать жизненный цикл своей первичной продукции (в частности, Jeep)».

Первым этапом в стремлении ускорить разработку продукта стала программная система автоматизированного проектирования (САПР), которая сделала инженеров более продуктивными. Вторым этапом была новая система управления данными об изделиях, которая позволяла быстрее разрешать конфликты и сокращала сроки внесения инженерных изменений, поскольку все чертежи и документы находились в центральной базе данных. Управление инженерными данными было настолько эффективным, что после приобретения AMC компанией Chrysler система была внедрена во всех подразделениях предприятия, участвующих в создании продукции. Будучи пионером в технологии PLM, Chrysler смог стать самым дешевым производителем в автомобильной промышленности, затраты на разработку к середине 1990-х годов составляли половину среднего показателя по отрасли.

Рис. 2. AMC — American Motors Corporation

Параллельно, начиная с 1982-83 годов, компания Rockwell International разработала первоначальные концепции PDM и PLM для программы бомбардировщиков B-1B (Рис. 3). Система Engineering Data System (EDS) была интегрирована с системами Computervision и CADAM для отслеживания конфигурации изделий и жизненного цикла продукции. Позднее была выпущена версия Computervison, в которой реализованы только аспекты PDM, поскольку модель жизненного цикла была специфична для продукции Rockwell и аэрокосмической отрасли.

Рис. 3. B-1B Rockwell International

В Российской Федерации основные понятия концепции PLM регулируется военным ГОСТ Р 56135-2014 (УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ(Рис. 4). Согласно стандарту, жизненный цикл изделия (жизненный цикл продукции) — совокупность явлений и процессов, повторяющаяся с периодичностью, определяемой временем существования типовой конструкции изделия, от её замысла до утилизации или конкретного экземпляра изделия от момента завершения его производства до утилизации. Является частным случаем жизненного цикла системы применительно к изделиям промышленного производства.

Рис. 4 Управление процессами жизненного цикла продукции военного назначения

Что такое PLM-система?

Говоря о цифровизации, обычно в первую очередь вспоминают про CRM или ERP-системы (Рис. 5). Такие решения действительно часто становятся фундаментом для информационной инфраструктуры предприятия, но у них есть общая отличительная черта: они в основном закрывают экономические вопросы производства и не показывают саму физику процесса и жизненного цикла изделия.

Рис.5 Визуализация ядра ERP-системы

PLM – это Product Lifecycle Management: прикладное ПО, созданное для контроля над жизненным циклом выпускаемой продукции. Оно позволяет управлять всеми данными об изделиях на всех этапах его производства и эксплуатации, облегчая работу конструкторов и технологов предприятия.

За последние несколько лет термин PLM (Product Lifecycle Management — управление данными о продукте на протяжении его жизненного цикла) прочно занял свое место в области компьютеризации промышленного производства. Сегодня PLM переживает бум популярности, как в свое время ИПИ и CALS.

С одной стороны, многие специалисты хотели бы иметь четкое представление о том, что стоит за понятием PLM. С другой стороны, мода на термин PLM нередко приводит к случаям его неадекватного использования. Поэтому авторы данной статьи решили по мере сил внести ясность в данный вопрос.

Первой концепцию и методы PLM взяла на вооружение компания IBM/Dassault Systemes — сегодняшний лидер в области разработки PLM-решений. Определение термина PLM можно найти в публикациях и рекламно-информационных материалах этой компании. Однако, в целях большей объективности, воспользуемся определением компании CIMdata, известного в мире независимого эксперта по проблемам CAD/CAM/CAE, PDM и PLM. Это определение, в частности, можно прочитать на сайте www.cimdata.com в разделе «What is PLM?».

Итак, определение CIMdata: «PLM — это стратегический подход к ведению бизнеса, который использует набор совместимых решений для поддержки общего (Collaborative) представления информации о продукте в процессе его создания, реализации и эксплуатации, в среде расширенного (Extended) предприятия — начиная от концепции создания продукта и заканчивая его утилизацией — при интеграции людских ресурсов, процессов и информации». За приведенной формулировкой идут еще два предложения, содержащие ряд дополнений и уточнений по поводу того, что именно следует относить к решениям класса PLM.

Следовательно PLM — это не система и не класс систем, как, например, CAD/CAM, CAE или PDM, а стратегия производства промышленных изделий с применением комплексной компьютеризации, которая базируется на едином представлении информации об изделии (продукте) на всех стадиях его жизненного цикла (Рис. 6). Эта информация может (и не просто может, но должна) совместно использоваться всеми участниками расширенного предприятия, к которым относятся основной производитель продукта, поставщики, субподрядчики, заказчики и потребители.

Рис. 6. Визуализация ядра PLM-системы

Нельзя понять PLM в отрыве от основных тенденций развития современного производства. Среди тенденций развития производства выделяют следующие:

  • облик изделия во все меньшей степени определяется его разработчиком как авторская инициатива, и во все большей степени зависит от требований его будущего потребителя. Это касается не только комплектации, но и качественных характеристик изделия;
  • головные предприятия — инициаторы промышленного бизнеса — все больше сосредоточиваются на окончательной сборке изделия, а все большая доля производства приходится на долю компаний-поставщиков;
  • специализация поставщиков от традиционных принципов — производственно-технологического, конструктивного, сырьевого или территориального — меняется в сторону специализации системного типа. При этом поставщик стремится продавать определенную систему целиком, независимо от того, как она распределена на конечном изделии (например, систему кондиционирования пассажирского салона, гидравлическую систему или пилотажно-навигационный комплекс). Предлагаются также услуги специалистов, которые устанавливают, регулируют и проверяют систему на головном предприятии;
  • компании предпочитают нанимать специалистов на срок реализации текущей производственной темы и освобождать их после завершения цикла разработки. Доля постоянного штата сотрудников компании-производителя изделия постепенно уменьшается, а доля контрактников, нанятых конкретно под данный проект, — увеличивается;
  • при выполнении работ поставщики получают возможность использовать вычислительные мощности (сервер) хозяина проекта, работая в режиме удаленных терминалов. Это снижает затраты и риск инвестиций в программы и аппаратную часть для небольших фирм;
  • предприятие — потребитель продукции все чаще становится прямым инвестором в его разработку. Вместо того чтобы сначала копить деньги, а потом разом покупать то, что предлагается на рынке, заказчик сам авансирует свое будущее приобретение. При этом заказчик забирает у предприятия-изготовителя изделия часть технического и финансового риска. Такое растянутое во времени расходование капиталов и более равномерное распределение рисков благоприятно сказывается на общих финансовых показателях как производителя, так и потребителя;
  • развитие производственной кооперации привело к появлению виртуальных предприятий. Такое предприятие является временным и создается на время производства конкретного продукта. При этом все компании, являющиеся участниками виртуального предприятия, работают фактически как департаменты одной фирмы, с одной инфраструктурой и по единым корпоративным правилам. Границы, языки, локальная специфика и расстояния становятся незаметными для деятельности каждого из них (Рис. 7). Предприятия-поставщики, как правило, стоят в очереди к обладателю промышленной инициативы на конкурентной основе;
  • для владельцев бизнес-инициативы, то есть обладателей интеллектуальной собственности на производство с применением данной торговой марки, продаваемым товаром стала не только сама продукция, но и право на ее производство (как правило, ограниченное сроками или объемом выпуска). Это право подразумевает возможность перевода лицензионного производства на удаленные территории, где имеются для этого благоприятные экономические условия.
Рис. 7. Пример возможной кооперации в рамках виртуального предприятия, благодаря использованию VR/AR технологий

Приведенные тенденции обусловливают такие требования к используемым информационным технологиям, как обеспечение комплексности и высокого уровня автоматизации, поддержка всех этапов жизненного цикла изделия, организация совместного (коллаборативного) использования информации о продукте большим числом географически удаленных друг от друга участников бизнес-процесса.

Чем PLM отличается от CAD/CAM, CAE или PDM?

В области компьютеризации промышленного производства используется большое число систем различных классов. PDM-системы обеспечивают создание и поддержку единого информационного пространства на всех этапах жизненного цикла изделия (ЖЦИ). CAD/CAM/CAE-системы автоматизируют процессы проектирования и подготовки производства. MRP-системы решают задачи планирования ресурсов и управления производством, а ERP-системы — задачи управления деятельностью предприятия. CRM-системы управляют взаимоотношениями с заказчиками. SCM-системы обеспечивают управление цепочками поставок и ведение совместного бизнеса всеми участниками расширенного предприятия. И это далеко не весь перечень элементов в используемой сегодня классификации.

Не все из перечисленных видов систем относятся к средствам поддержки PLM-решений. Так, согласно CIMdata, поддержка PLM-решений выполняется системами автоматизации процессов проектирования (CAD/CAM/CAE и др.) и PDM-системами (точнее, коллаборативными PDM, обозначаемыми как cPDm — collaborative Product Definition Management). IBM/Dassault Systemes также отмечает, что системы классов ERP, SCM и CRM не относятся к средствам поддержки PLM-решений, а обеспечивают, совместно с PLM, эффективное функционирование расширенного предприятия (рис. 8).

Рис.8. Связь PLM-решений с другими задачами

Что касается систем класса MRP, то, несмотря на их отсутствие в классификации CIMdata, представляется, что их следует отнести к средствам поддержки PLM-решений. Это не противоречит определению PLM, так как процесс производства является одним из этапов ЖЦИ. Подтверждением может служить также включение компанией IBM/Dassault Systemes в состав предлагаемых PLM-решений системы DELMIA, к функциям которой относятся решение задач планирования, разработки, контроля и управления процессами производства.

На протяжении долгого времени основным инструментом конструктора оставались CAD-продукты: системы, созданные для проектирования и моделирования изделий. Однако по мере перехода к работе в 3D и усложнения конструкторской документации CAD перестали удовлетворять потребностям специалистов. Огромное количество задействованных в цифровой структуре изделия файлов уже не позволяло работать с ними вручную – точнее, это оказалось слишком трудоёмко.

Так появились системы PDM: программы, которые в одном окне объединяли данные справочной, технологической и конструкторской систем. От CAD они отличались возможностью гибко управлять всей структурой продукта – назначать связи между файлами, считывать дерево файлов сборок и т. д. Было создано единое информационное пространство с данными о продукте: документацией, инженерными и техническими сведениями, описанием рабочих процессов и т. д.

Следующим шагом стало объединение с этими данными сведений, относящихся к остальным этапам жизненного цикла продукта: стадиям эксплуатации, обслуживания и утилизации. Это и есть PLM-системы: программные комплексы, связывающие между собой конструкторов, технологов, закупки, производство, ОТК и отгрузку. Все подразделения предприятия работают в единой информационной среде, что серьёзно упрощает процессы взаимодействия (Рис. 9).

Рис. 9. Российский программный комплекс T-Flex PLM

Что конкретно PLM-система даёт предприятию?

Основные преимущества таких решений – это:

  • Полная доступность всех данных специалистам, с гибким поиском и прозрачной структурой;
  • Осведомлённость управленцев о положении дел на предприятии: всю нужную информацию можно получить в пару кликов.

В результате PLM-системы ускоряют проектирование новых изделий, помогают работать с заимствованными данными (например, с ранее разработанными узлами и продуктами), применять проверенные и опробованные решения. Говоря в цифрах, достигаются следующие результаты:

  • Вдвое уменьшается время, необходимое на проектирование;
  • Бюджет проектов сокращается на 15-30%;
  • Планирование ускоряется на 60%;
  • Стоимость информации уменьшается на 20-60%;
  • Количество ошибок при передаче данных снижается в 10 раз;
  • Стоимость технической документации и время на её изменение уменьшаются на 30%.

При этом PLM-системы легко интегрируется с ERP, становясь тем самым фундаментом для дальнейшей цифровизации производственного предприятия (Рис. 10).

Рис. 10. Пример возможной функциональной реализации PLM-системы в рамках цифрового предприятия

Обзор рынка PLM-систем

Борьба за отечественный рынок систем PLM/TDM/PDM/Workflow разворачивается главным образом между западными (американскими) и отечественными компаниями, но в последенее время на рынке достаточно быстро наращивать свое присутвуие китайские компании.

Таблица 1. Рынок PLM-систем
Компания Страна Продукты Описание

USG

США

Unigraphics NX

CAD/CAM/CAE-система

Solid Edge

Система твердотельного и поверхностного моделирования

Teamcenter

Пакет масштабируемых программных решений для поддержки жизненного цикла изделий

E-factory

Система моделирования процессов производства

IBM / Dassault Systemes

США

CATIA

Система автоматизированного проектирования

ENOVIA

Система управления жизненным циклом продуктов

DELMIA

Программное обеспечение для моделирования производства

SmarTeam

Приложение для управления данными о продукции

SolidWorks

Программный комплекс САПР для автоматизации работ

DB2

Семейство систем управления реляционными базами данных

Lotus

Система коллективной работы

РТС

США

Pro/E Creo Wildfire

CAD/CAM/CAE-система

Windchill

Программа управления жизненным циклом продукта

Autodesk

США

AutoCAD

CAD система

Inventor

Система трёхмерного твердотельного и поверхностного параметрического проектирования

АСКОН

Россия

Компас-3D

CAD/CAM-система

Лоцман:РLМ

Cистема управления инженерными данными и жизненным циклом изделия

Топ Системы

Россия

Т-FLех PLM

Информационная платформа предприятия, которая состоит и следующих продуктов T-FLEX DOCs, PDM, MDM, RM, PM, Канцелярия, CRM, CAD, CAD 2D+, Импорт, Библиотеки, Viewer, Анализ, Динамика, Зубчатые передачи, Пружины, Технология, Нормирование, ТОиР, ОКП, ЧПУ 2D, ЧПУ 3D, Печатные платы, Раскрой, Электротехника, VR

MatrixONE

США

Matrix 10

Система контроля и управления доступом

Agile

США

Agile 9

Набор средств управления инженерной информацией

Лоция Софт

Россия

Lotsia PLM 4

Система автоматизации управления данными, документооборотом и электронным архивом

CSoft

Россия

TechnologiCS

Программа для управления проектами

ADEM

Россия

ADEM

CAD/CAM/CAPP/PDM система

ZWSoft

Китай

ZWCad

CAD система

ZW3D

Система трёхмерного твердотельного и поверхностного параметрического проектирования

APPIUS

Россия

Appius-PLM

PLM-решение на базе 1С:Предприятие 8

Зарубежные компании

Из зарубежных компаний, активно работающих на отечественном рынке, можно выделить следующих игроков (здесь и далее компании, а также системы перечисляются в алфавитном порядке):

  • IBM/Dassault Systemes;
  • PTC;
  • UGS PLM Solutions.

IBM/Dassault Systems, несмотря на наличие в ее портфеле двух решений — ENOVIA и SmarTeam , предлагает на нашем рынке в основном программное обеспечение SmarTeam. При этом SmarTeam позиционируется как универсальная PDM-система для небольших и средних предприятий, в то время как ENOVIA — это в первую очередь решение для крупного авиационного и автомобильного производства.

Система SmarTeam получила широкое распространение в нашей стране не в последнюю очередь благодаря наличию интерфейсов к широкому спектру САПР, большому набору функциональных возможностей в базовой поставке и более простому (по сравнению с другими зарубежными системами) внедрению. К тому же это решение обеспечивает интеграцию с САПР CATIA.

Внедрением SmarTeam в России и СНГ занимается ряд компаний, среди которых можно выделить компании «Би-Питрон», «ГетНет» и Rand Worldwide.

Компания PTC тоже представлена двумя линейками программного обеспечения — Pro/Intralink, позиционирующегося как расширение по управлению данными для САПР Pro/ Engineer в масштабе рабочих групп, и Windchill (семейство программного обеспечения Windchill включает следующие компоненты: Windchill ProjectLink, Windchill PartsLink, Windchill DynamicDesignLink, Windchill PDMLink,Windchill Supplier Collaboration), представляющего собой универсальное решение корпоративного уровня.

Наибольший интерес в решении на базе Windchill представляют его Web-ориентированная идеология, гибкость и возможность строить на одном ядре различные прикладные системы. К сожалению, настройка системы под конкретного пользователя сопряжена с большим объемом программирования. Но для предприятий, использующих в качестве базовой САПР программы PTC, ПО Pro/Intralink или Windchill будет хорошим выбором.

Внедрение Windchill в нашей стране осуществляется целым рядом компаний, в том числе PTS-Russia (г.Москва), воронежской фирмой Solver и московской компанией «Инженерный консалтинг».

UGS PLM Solutions после приобретения компании SDRC также расширила спектр предлагаемых решений — теперь это TeamCenter Engineering (PDM-решение для управления инженерными данными, ранее известное как iMAN) и TeamCenter Enterprise (решение корпоративного уровня, в прошлом известное как SDRC Metaphase).

TeamCenter Engineering можно порекомендовать предприятиям, использующим в качестве базовой САПР Unigraphics.

Внедрением решений UGS PLM Solutions занимается как российский офис компании, так и его авторизованные партнеры («Ланит» и др.). Адаптация TeamCenter Engineering под задачи конкретного предприятия тоже требует большого объема программирования.

Довольно странно, что на отечественном рынке практически не представлены такие входящие в группу лидеров на мировом рынке компании, как Agile Software, MatrixOne и др.

Кроме того, на российском рынке PLM/TDM/PDM/Workflow крайне мала доля ведущих зарубежных фирм-разработчиков, предлагающих интегрированные системы по управлению предприятием, — SAP AG, BAAN. Это можно объяснить отсутствием у указанных компаний интереса к российскому рынку, как недостаточно платежеспособному, а также отсутствием технических кадров для продвижения и поддержки систем и ликвидации проблем с локализацией.

Отечественные компании

Отечественные компании представлены на рынке систем PLM/TDM/PDM/Workflow гораздо шире:

  • CSoft;
  • SolidWorks-Russia (SWR);
  • АСКОН;
  • Интермех;
  • «Лоция Софт»;
  • НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»;
  • «Топ Системы».

Компания CSoft (одна из компаний группы Consistent Software, известной своими разработками в области векторизации и гибридного редактирования растровых документов) представляет сразу два продукта: TechnologiCS, в первую очередь ориентированный на решение задач технологической подготовки производства и управления производством, и TDMS — универсальную систему, предназначенную для управления технической документацией.

Интересным расширением TDMS является модуль для извлечения текстовых полей из отсканированных документов, который может быть полезен при массовом сканировании архивной документации. Для TDMS пока имеется только интерфейс к AutoCAD, но разработчики предлагают создать модули интеграции и для других систем (впрочем, такую же готовность к разработке заказных модулей интеграции с различными САПР для своих систем выказывают и практически все остальные отечественные компании).

SolidWorks-Russia (SWR), российский партнер компании SolidWorks, предлагает систему SWR-PDM, разработанную в качестве PDM-расширения для САПР SolidWorks.

По функциональным возможностям SWR-PDM в настоящее время несколько уступает другим отечественным системам, но интеграция с SolidWorks позволяет рассматривать ее в качестве хранилища файлов SolidWorks. Однако применение в качестве СУБД не очень популярной в нашей стране Cache вызывает сомнение в перспективах широкого распространения SWR-PDM.

Компания АСКОН (разработчик САПР Компас-3D), ранее предлагавшая файл-серверную систему Компас-Менеджер, в настоящее время активно продвигает свою новую разработку — систему Лоцман:PLM (необходимо отметить, что данный продукт не имеет никакого отношения к разработкам фирмы «Лоция Софт»). Система позиционируется как универсальная, поскольку имеются интерфейсы к нескольким САПР, но в первую очередь ее рекомендуется использовать в интеграции с другими программами компании Аскон. В качестве одного из компонентов решения поставляются справочник стандартных изделий и классификатор ЕСКД.

Белорусская компания Интермех, известная также как ведущий разработчик модулей расширения для САПР (в первую очередь для AutoCAD), уже много лет поставляет систему Search, в последних своих версиях сочетающую возможности TDM/PDM/Workflow и интеграцию с модулем управления проектами и календарного планирования ImProject. Существенным плюсом применения Search в машиностроении является наличие библиотеки стандартных изделий ImBase.

Все разработки компании ИНТЕРМЕХ тесно связаны между собой, поэтому наибольшую эффективность от внедрения Search можно получить при их использовании в рамках комплексного решения на базе продукции Интермех .

Фирма «Лоция Софт», специализирующаяся на разработке систем PDM/TDM/Workflow/ERP, является разработчиком системы Lotsia PDM PLUS (также известной как PartY PLUS).

Lotsia PDM PLUS с самого начала была ориентирована на интеграцию с различными САПР и на поддержку работы в территориально распределенном режиме. Это, вероятно, самое гибкое из представленных на рынке решений. В комплекте поставки системы имеются готовые шаблоны настроек для различных отраслей, поддерживается работа как по ЕСКД, так и по СПДС (Система проектной документации для строительства).

НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», более известный своими работами в области стандартизации, предлагает базирующуюся на стандарте STEP (ISO 10303) систему PDM STEP Suite (PSS).

PDM STEP Suite (PSS) предназначена в первую очередь для хранения информации о продукции, представленной в формате STEP. И хотя она уступает другим системам по функциональности Workflow и интеграции с САПР, но для предприятий, где идет активный обмен информацией с использованием формата STEP, система PDM STEP Suite может представлять интерес.

И наконец, компания «Топ Системы», которая производит программное обеспечение, осуществляет IT-консалтинг, разрабатывает проекты автоматизации и осуществляет запуск решений на базе комплекса T-FLEX PLM в промышленную эксплуатацию. В рамках консалтинговых работ профессиональные консультанты компании «Топ Системы» проводят анализ и диагностику существующей инфраструктуры предприятия, разрабатывают проект внедрения решений T-FLEX PLM и воплощают его в жизнь. За более чем 29 лет работы специалисты «Топ Системы» разработали собственную промышленную методику внедрения и сопровождения PLM-решений, эффективность которой доказана на сотнях предприятий, входящих в состав крупнейших корпораций и холдингов России (Рис. 11).

Рис. 11. Список корпораций и холдингов, которые используют T-Flex PLM

Компания «Топ Системы», разработчик комплекса САПР на основе параметрической САПР T-Flex CAD, представляет систему T-Flex DOCs (кстати, ее ведущие разработчики тоже трудятся в белорусском подразделении компании).

T-Flex DOCs в первую очередь ориентирована на интеграцию с разработками компании «Топ Системы» (САПР T-Flex CAD), но может использоваться и для решения других задач, в том числе для организации офисного документооборота.

На рынке есть еще ряд систем, позиционирующихся в данном сегменте рынка (Omega Production, СПРУТ, НАВИГАТОР-СП и др.), но сколько-нибудь существенного влияния на ситуацию они не оказывают.

Сильные и слабые стороны отечественных и зарубежных систем

Если оценивать зарубежные системы в целом, то их слабые стороны в плане борьбы за отечественный рынок очевидны:

  • довольно высокая стоимость лицензий (2-3 тыс. $. за лицензию), внедрения и сопровождения;
  • отсутствие полноценной локализации и поддержки стандартов;
  • почти полное отсутствие интеграции с отечественными конструкторскими и технологическими САПР;
  • ограниченное число технических специалистов в локальных офисах;
  • сложность кастомизации (требуется большой объем программирования на C++ или на Java).

Но и преимущества у зарубежных систем также имеются:

  • немаловажным фактором для предприятий, работающих в рамках международной кооперации, является то, что эти системы широко распространены по всему миру и использование одной из них может быть прямым требованием контракта;
  • лучшая интеграция с тяжелыми САПР;
  • более стабильная работа, меньшее количество ошибок вследствие лучшего тестирования.

Слабые места отечественных разработок таковы:

  • меньшая стабильность кода;
  • худшая поддержка тяжелых САПР;
  • малая распространенность систем за пределами СНГ (хотя некоторые отечественные компании имеют англоязычные версии своего ПО и поставляют его на зарубежные рынки, но объемы этих поставок пока крайне невелики);
  • в ряде случаев — более слабые функциональные возможности (в первую очередь в части Workflow) и худшая переносимость и масштабируемость.

Преимущества отечественных разработок:

  • более низкая стоимость приобретения (300-1200 $. за лицензию) и владения;
  • поддержка отечественных стандартов (ЕСКД, СПДС);
  • интеграция с САПР отечественной разработки, поддержка отечественного геометрического ядра RGK;
  • простота при внедрении и сопровождении.

Вывод

В процессе работы нынешних компаний создается настолько большой массив информации, что работник не может обработать их без применения современных технологий. Чтобы обработать такое количество информации на предприятиях используются устройства, связанные в единую сеть и передающие друг другу данные на разных стадиях производства.

Этот процесс называется цифровой трансформацией. Через цифровую трансформацию достигается увеличение операционной деятельности, что приводит достижению большей производительности компании. Особенность цифровой трансформации состоит в объединении потоков данных от всех этапов жизненного цикла изделия. Основной задачей цифровой трансформации является уменьшение затрат времени для принятия решений, увеличение количества способов реализовать потребности потребителя, уменьшение потерь времени для передачи информации между работниками, снижение стоимости продукции.

Компания, которая внедряет информативные технологии для укрепления своих позиций на рынке, называется цифровой компанией. Компания с традиционными методами работы при внедрении информативных технологий преобразуется в цифровую компанию, что делает продукт, производимый этой компанией, цифровым.

Цифровая компания включает в себя цифровизацию и интеграцию процессов на всех вертикальных уровнях иерархии компании, от разработки продукта и закупок до производства, логистики и сервисного обслуживания. Горизонтальная интеграция цифрового включает в себя выстраивание новых связей как внутри компании, так и снаружи, а именно поставщиков, потребителей и всех основных участников на протяжении всей цепочки создания стоимости. Для претворения этого в жизнь компания использует последние технические и цифровые достижения. Цифровизация и интеграция процессов на вертикальных и горизонтальных уровнях осуществляется на основе специальной цифровой платформы и представляет собой цифровую экосистему цифровой компании. 

Цифровая платформа — это совокупность цифровых данных, моделей, логики, алгоритмов, средств, методов, средств, информации и технологий, которые представлены в объединенной автоматизированной функциональной системе. Такая система используется для профессионального управления определенной частью работы, для которого производится процесс взаимодействия всех заинтересованных сторон. Любая цифровая платформа формирует вокруг себя соответствующую ей экосистему цифрового предприятия, которая содержит в себе поставщиков ресурсов и компонентов, потребителей, а также сервисные и операционные услуги. В то же время любая информация об операционных процессах, эффективности процессов, управлении качеством и операционном планировании может быть предоставлена имеющим к ней доступ работникам в режиме реального времени в общей для всей цифровой компании сети.

Для цифровизации производства используются специальные автоматизированные системы класса PLM. 

PLM — это прикладное программное обеспечение, которое предназначено для управления жизненным циклом продукта. PLM-технологии объединяют методы и инструменты информационной поддержки на всех этапах жизненного цикла изделия. Определяющей особенностью PLM является взаимодействие любых автоматизированных систем с любыми средствами автоматизации от любых разработчиков. PLM-технологии — это база, которая содержит в себе цифровое информационное пространство, в котором функционируют PDM, CAD, CAE, CAPP, CAM, MPM. 

Основные компоненты PLM: 

  • PDM — основа PLM, которая представляет собой систему управления данными о продукте; 
  • CAD — проектирование изделий; 
  • CAE — инженерные расчеты; 
  • CAPP — разработка техпроцессов; 
  • CAM — разработка управляющих программ для станков с ЧПУ;
  • RM — управление требованиями;
  • MPM — моделирование и анализ производства изделия. 

На любом этапе жизненного цикла изделия применяются разнообразные программы, которые используются для получения инженерной информации. В большинстве случаев программы могут взаимодействовать с PDM, благодаря чему процесс работы с информацией становится удобнее и продуктивнее. Вся инженерная информация расположена в одном месте для всех объектов жизненного цикла, имеющих доступ к ней. PLM создает связующее программное обеспечение, которое включает в себя информационные системы компании и обеспечивает одновременную работу всех участников жизненного цикла изделия над проектом. 

PLM-система — производственная система, которая решает задачи автоматизации конструкторского и технологического проектирования для автоматизированного производства, оснащенного программно-управляемым технологическим оборудованием. В среде PLM-системы работают конструктора, технологи и разработчики изделий. С системой работают и службы, занятые подготовкой производства, и те, кто использует конструкторско-технологическую информацию как исходные данные для планирования, обеспечения, управления производственным процессом. Данные, единожды добавленные в систему, многократно используются в дальнейшем. 

Наиболее важной частью PLM-системы является единый электронный архив, содержимое которого наполняется благодаря работе конструкторского отдела компании. Для конструкторской службы PLM — это база данных по производимой продукции и средство для работы с рабочей документацией. Для остальных служб PLM-система обеспечивает доступ к информации посредством актуальной базы данных. 

Проектирование технологических процессов осуществляется с учетом библиотек, материалов, инструментов, стандартов, типовых технологических процессов, а также руководств по выбору оснастки и выбору инструментов по поводу использования производственного оборудования.

Каждая из PLM-систем имеет схожий с остальными набор функций. Зачастую многие из них задействуют стороннее программное обеспечение для осуществления работ, для которых данная система не была изначально разработана. 

В рамках программы импортозамещения получили развитие отечественные PLM-системы. На данный момент они не уступают по функционалу и удобству зарубежным аналогам

Литература

  1. Паскарь, Д. А. Обзор рынка PLM систем / Д. А. Паскарь, И. В. Чичерин // Сборник материалов IX Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых с международным участием "Россия молодая" : Конференция проходит при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Кемерово, 18–21 апреля 2017 года / Ответственный редактор Костюк Светлана Георгиевна. – Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, 2017. – С. 43007. – EDN ZQVYSP.
  2. Карпов, С. Р. Автоматизированные системы класса PLM / С. Р. Карпов, Н. С. Ковалев, М. А. Джума // Молодой ученый. – 2021. – № 16(358). – С. 7-10. – EDN HGJFWR.
  3. Большаков В., Бочков А., Сергеев А. 3D-моделирование в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor, T-Flex. – 2010.
  4. Бунаков П. Сквозное проектирование в T-FLEX. – Litres, 2022.
  5. Кочан И. T-FLEX PLM: к замене иностранных CAD-систем готов! //САПР и графика. – 2017. – №. 7. – С. 44-51.
  6. СМЕТАНИНА А. С., АНДРИЯШИНА А. И. Автоматизация управления жизненным циклом машиностроительной продукции с помощью T-FLEX PLM //Юность и знания-гарантия успеха-2019. – 2019. – С. 286-289.

Цифровые источники

  1. https://sapr.ru/article/8052
  2. https://sapr.ru/article/8330
  3. https://rb.ru/opinion/plm-sistema/
  4. https://integral-russia.ru/2017/05/10/plm-resheniya-rossijskie-produkty-i-ih-otlichiya-ot-zapadnyh-konkurentov/

Глоссарий

  • Agile (Эджайл) — это подход к управлению проектами, который помогает быстрее создавать качественные продукты и правильно развивать их. Такой результат становится возможным благодаря гибкости рабочих процессов и эффективному взаимодействию всех заинтересованных лиц: клиентов, заказчиков и команды проекта.
  • API (Application Programming Interface) — это описание способов взаимодействия одной компьютерной программы с другими, который программист может использовать для доступа к функциональности программного компонента (программы, модуля, библиотеки). API является важной абстракцией, описывающей функциональность «в чистом виде», безотносительно того, как реализована эта функциональность.
  • AR (Augmented Reality) — это технология дополненной реальности, которая позволяет расширить рамки реального мира привнесением в него цифровых элементов. Несуществующие объекты, которые можно увидеть на экране устройства (например, мобильного телефона или цифрового билборда), накладываются на реальное открытое пространство или визуализируются в помещении.
  • CAD (Computer Aided Design) — это программное обеспечение, предназначенное для автоматизированного проектирования. Программный пакет, который призван создавать конструкторскую и технологическую документацию, 3D-модели и чертежи. Представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также используются термины автоматизированное черчение (САПР) и автоматизированное проектирование и черчение.
  • CAE (Computer Aided Engineering) — это комплекс программных продуктов, которые способны дать пользователю характеристику того, как будет вести себя в реальности разработанная на компьютере модель изделия. По-другому CAE можно назвать системами инженерного анализа. В своей работе они используют различные математические расчеты: метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод конечных объемов. При помощи CAE инженер может оценить работоспособность изделия, не прибегая к значительным временным и денежным затратам.
  • CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) — это непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделия. Совокупность принципов и технологий информационной поддержки ЖЦ (жизненного цикла) продукции на всех стадиях её существования. В русскоязычный среде термин CALS обычно заменяют на ИПИ (Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий). В последнее время за рубежом наряду с CALS используется также термин PLM (Product Lifecycle Management).
  • CAM (Computer Aided Manufacturing) — это системы автоматизации технологической подготовки производства. Системы автоматизированной подготовки производства - общий термин для обозначения программных систем подготовки информации для станков с числовым программным управлением. Традиционно исходными данными для таких систем были геометрические модели деталей, получаемые из систем CAD.
  • CAPP (Computer Aided Process Planning) — это автоматизированная система для проектирования техпроцессов и оформления технологической документации. В России такие системы принято называть САПР ТП (Cистемы автоматизированного проектирования технологических процессов) или АС ТППП (Автоматизированные системы технологической подготовки производства). CAPP является интерактивной средой, наполненной базами данных по материалам, сортаменту, оборудованию, технологическому оснащению и прочей справочной информацией. Современные CAPP включают расчетные модули по технологическим режимам и нормированию, а также настройку под специализированные формы документов.
  • CRM (Customer Relationship Management) — это прикладное программное обеспечение для организаций, предназначенное для автоматизации стратегий взаимодействия с заказчиками (клиентами), в частности, для повышения уровня продаж, оптимизации маркетинга и улучшения обслуживания клиентов путём сохранения информации о клиентах и истории взаимоотношений с ними, установления и улучшения бизнес-процессов и последующего анализа результатов.
  • DLP (Data Loss / Leak Prevention) — это технологии предотвращения утечек конфиденциальной информации из информационной системы вовне, а также технические устройства (программные или программно-аппаратные) для такого предотвращения утечек.
  • ECM (Enterprise Content Management) — это технологии, используемые для сбора, управления, накопления, хранения и доставки информации всем пользователям организации. Более широкое понятие, нежели то, что заложено в концепции СЭД (Системы электронного документооборота).
  • ERP (Enterprise Resource Planning) — это программное обеспечение, помогающее предприятиям автоматизировать основные бизнес-процессы и управлять ими для достижения оптимальной производительности. ERP-система координирует поток данных между корпоративными бизнес-процессами, предоставляет единый источник достоверных данных и оптимизирует бизнес-процессы по всему предприятию. Она объединяет финансы, цепочки поставок, бизнес-процессы, коммерцию, отчетность, производство и управление персоналом на единой платформе.
  • GIT — это один из видов СКВ (Систем контроля версий). Такие системы записывают изменения в набор файлов, а позже позволяют вернуться к определенной версии. Вам может пригодиться СКВ, если вы, например, программист, системный администратор, дизайнер (или в целом работаете с массивом изменяющихся файлов) и хотите сохранить каждую версию проекта. Вы сможете вернуться к любому из сохраненных состояний, просмотреть изменения и увидеть их авторов. Так гораздо проще исправлять возникающие проблемы.
  • Kanban (Канбан) — это японская система оптимизации и управления проектами и производством (с японского — «бирка», «карточка», «знак»). Её придумали и впервые внедрили на заводах Toyota в начале 1960-х годов. Постепенно преимущества системы оценили и в других странах. Сейчас она применяется для управления проектами по всему миру.
  • LMS (Learning Management Systems) — это платформа или системы управления для цифрового (дистанционного) обучения. С помощью данной системы создается единый источник онлайн-курсов и учебных материалов, которые становятся уникальным источником знаний в области компетенций предприятия. Это позволяет сохранить и приумножить внутренний и внешний опыт компании.
  • MDM (Master Data Management) — это комплекс процессов, систем управления, стандартов и программ позволяющих единообразно работать с данными. Проще говоря, MDM-система предоставляет целостный взгляд на все составляющие бизнеса, в том числе на источники данных, авторство, качество, полноту и на потенциальное использование данных.
  • MES (Manufacturing Execution System) — это специализированные программные комплексы, которые предназначены для решения задач оперативного планирования и управления производством. Системы данного класса призваны решать задачи синхронизации, координировать, анализировать и оптимизировать выпуск продукции в рамках определенного производства. Использование MES как специального промышленного софта, позволяет значительно повысить фондоотдачу технологического оборудования и, в результате, увеличить прибыль предприятия даже в условиях отсутствия дополнительных вложений в производство. MES-системы являются промышленными комплексными либо программными средствами, работающими в среде мастерских или производственных предприятий.
  • MRP (Material Requirements Planning) — это методология, используемая в управлении производством и обеспечивающая разработку планов и графиков поставки материалов и комплектующих для обеспечения заданной программы производства.
  • PDM (Product Data Management) — это организационно-техническая система, 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.
  • PLM (Product Lifecycle Management) — это процесс управления всем жизненным циклом изделия от его создания до разработки, проектирования и производства, а также обслуживания и утилизации. PLM объединяет людей, данные, процессы и бизнес-системы, а также обеспечивает информационную основу для производственных компаний и их расширенных предприятий.
  • PM / PPM (Project Management / Project and Program Management) — это промышленная система календарно-сетевого планирования и управления ресурсами предприятия. Ориентирована на решение задач ведения проектов, формирования и отслеживания различных план-графиков, а также на организацию целостного проектного подхода к управлению деятельностью предприятия на всех уровнях планирования.
  • RM (Requirements Management) — это решение корпоративного уровня для организации процессов управления требованиями и сертификации при разработке изделий различной сложности и комплексов.
  • SCM (Supply Chain Management) — это управленческая концепция и организационная стратегия, заключающаяся в интегрированном подходе к планированию и управлению всем потоком информации о сырье, материалах, продуктах, услугах, возникающих и преобразующихся в логистических и производственных процессах предприятия, нацеленном на измеримый совокупный экономический эффект (снижение издержек, удовлетворение спроса на конечную продукцию).
  • Scrum (Скрам) — это методология управления проектами для гибкой разработки программного обеспечения. В отличие от каскадного подхода, где требования формализуются и фиксируются в самом начале проекта, использование методологи Scrum позволяет заказчику изменять требования к функциональности и свойствам системы непосредственно в процессе ее разработки. При использовании методологии Scrum (/skrʌm/ англ. scrum «схватка») разработка программного продукта ведется небольшими итерациями (2-4 недели). По окончании каждой из них заказчику передается готовый продукт, а приоритеты разработки анализируются и при необходимости пересматриваются. В ходе каждой итерации осуществляются все работы по сбору требований, дизайну, кодированию и тестированию продукта.
  • TDM (Technical Data Management) — это технология, разработанная для контроля и управления большими объёмами технических данных при проектировании и дальнейшей эксплуатации высокотехнологичных изделий. TDM является важной составляющей частью РDM-системы и отвечает за информационную поддержку производственных и управленческих процессов на предприятии.
  • UI (User Interface) — это искусство, которое фокусируется на всех элементах продукта, делающих его притягательным: цвета, стиль кнопок, графика, анимация, типография, инфографика, виджеты, поведение, отклики кнопок и так далее.
  • UX (User Experience) — это процесс определения проблем пользователя и решение этих проблем с целью повышения его удовлетворенности. Улучшение удобства использования, простота использования и удовлетворение, которое клиент получает при взаимодействии с продуктом, определяют качество и востребованность этого продукта.
  • VR (Virtual Reality) — это некое подобие окружающего нас мира, искусственно созданного с помощью технических средств и представленного в цифровой форме. Создаваемые эффекты проецируются на сознание человека и позволяют испытывать ощущения, максимально приближенные к реальным.
  • Workflow — это управление потоком работ, позволяющее автоматизировать повторяющиеся задачи и документооборот. Программа ориентирована на сотрудников и определенный регламент труда. При этом в Workflow прописана роль каждого специалиста в пределах координируемого процесса, что ускоряет и упрощает работу. Эта программа помогает организовать выполнение ограниченного объема ежедневных задач.
  • БД (База данных) — это упорядоченный набор структурированной информации или данных, которые обычно хранятся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно управляется СУБД (Системой управления базами данных).
  • ВУЗ (Высшее учебное заведение) — образовательное учреждение, осуществляющее подготовку высококвалифицированных кадров с высшим образованием. В некоторых странах к высшей школе могут причисляться любые учебные заведения, готовящие специалистов на базе среднего общего образования.
  • ГОЗ (Государственный оборонный заказ)заказ на поставку товаров, выполнение работ, оказание услуг за счет бюджетных средств и внебюджетных фондов, направленный на удовлетворение потребностей МО Российской Федерации, её субъектов или муниципальных образований для осуществления необходимых оборонительных функций.
  • ЕРРПО (Единый реестр российского программного обеспечения) — это единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных. Реестр создан в соответствии со статьей 12.1 Федерального закона «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» в целях расширения использования российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных, подтверждения их происхождения из Российской Федерации, а также в целях оказания правообладателям программ для электронных вычислительных машин или баз данных мер государственной поддержки
  • ЕСКД (Единая система конструкторской документации) — это обширный комплекс стандартов, содержащих требования к технической документации, выпускаемой и применяемой на всех стадиях жизненного цикла изделия. Не вдаваясь в формальности, скажем, что под изделием при этом понимают любую продукцию, которая разрабатывается и производится в соответствии с заранее заданными требованиями. Таким образом, это может быть зажигалка, корабль для полета на Марс, а также программный продукт или автоматизированная система.
  • ЖЦИ (Жизненный цикл изделия) — это совокупность явлений и процессов, повторяющаяся с периодичностью, определяемой временем существования типовой конструкции изделия, от её замысла до утилизации или конкретного экземпляра изделия от момента завершения его производства до утилизации (ГОСТ Р 56136-2014). Является частным случаем жизненного цикла системы применительно к изделиям промышленного производства.
  • ИЭТР (Интерактивные электронные технические руководства) — организационно-технические системы, предназначенные для автоматизированной подготовки сопроводительной документации на сложные технические изделия в электронном виде. Сами ИЭТР могут содержать текстовые, графические, аудио и видео данные.
  • НИОКР (Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы) — это совокупность работ, направленных на получение новых знаний и практическое применение при создании нового изделия или технологии.
  • НСИ (Нормативно-справочная информация) — это ядро информационной системы предприятия, которое содержит различные справочники, применяемые в системе и служащие основой для будущей документации.
  • ОКП (Оперативно-календарное планирование) — это задания тактического плана, доведенные их до исполнителей (структурных подразделений и рабочих мест) и организация ритмичной работы предприятия. ОКП обеспечивает планомерное движение всех предметов труда в пространстве и во времени с целью выполнения показателей тактического плана по выпуску и реализации готовой продукции в запланированные сроки с намеченной эффективностью.
  • ООП (Объектно-ориентированное программирование) — это методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности взаимодействующих объектов, каждый из которых является экземпляром определённого класса, а классы образуют иерархию наследования.
  • ОС (Операционная система) — это базовый комплекс управляющих и обрабатывающих программ, обеспечивающий эффективное управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод-вывод данных и управление ими, выполнение прикладных программ и утилит, а также взаимодействие с пользователем.
  • ПО (Программное обеспечение) — это наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Программное обеспечение представляет собой либо данные для использования в других программах, либо алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.
  • ППО (Послепродажное обслуживание) — это совокупность услуг, которые компания оказывает клиентам после приобретения ими товаров. К таким услугам относятся: ремонт, поставка запчастей, отладка, монтаж, настройка и прочее. Такое обслуживание особенно важно для продвижения технически сложных продуктов, требующих последующего сервиса и участия со стороны компании.
  • САПР (Система автоматизированного проектирования) — это использование компьютеров (или рабочих станций) для оказания помощи в создании, модификации, анализе или оптимизации дизайна конструкции. Выходные данные САПР часто представлены в виде электронных файлов для печати, механической обработки или других производственных операций. 
  • СПДС (Система проектной документации для строительства) — это комплекс взаимосвязанных межгосударственных и национальных стандартов, содержащих общие требования и правила по разработке. оформлению и обращению проектной и рабочей документации для строительства объектов различного назначения.
  • ТОиР (Техническое обслуживание и ремонт) — это совокупность программных средств для оптимизации и контроля процессов, связанных с ремонтом и обслуживание аппаратной части, агрегатов и узлов промышленных и производственных предприятий.
  • ЭЦП (Электронно-цифровая подпись) — это подпись связана как с автором, так и с самим документом с помощью криптографических методов и не может быть подделана с помощью обычного копирования.