Современное состояние и перспективы развития мирового рынка PDM-систем

Как известно, ключевыми факторами успеха в современном промышленном производстве являются уменьшение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение качества. В свою очередь, для успешного ведения производства предприятию необходима серьезная модернизация его проектно-технологических и производственных процессов на базе современных ИТ-решений. К числу технологий, позволяющих значительно снизить временные затраты в процессе проектирования и сопровождения изделия, относятся системы управления проектными и инженерными данными предприятия так называемые PDM-системы. 

Основные сведения о PDM-системах

CAPE-модель и EPD-технологии

Консалтинговая компания Gartner Group сформулировала модель успеха для предприятия будущего, работающего в условиях жесткой конкуренции и адаптирующего все свои бизнес-процессы для получения максимальной отдачи от использования современных ИТ. Эта модель называется CAPE (Concurrent Art-to Part Environment) и четко определяет оценочные критерии в терминах квалификации персонала, процессов и применяемых технологий. В соответствии с этой моделью использование современных ИТ состоит из процессов: моделирование изделия; cопровождение данных об изделии; вычисления и связь; реорганизация бизнес-процессов.

Анализ многолетнего опыта использования CAPE-модели в различных предприятиях по всему миру показал, что наиболее критичным из перечисленных компонентов является сопровождение данных об изделии или PDM (Product Data Management). При этом информационная система (ИС) сопровождения данных должна управлять атрибутами всех компонентов, входящих в изделие, и логическими связями между ними. Она служит своеобразной интеграционной платформой для установки CAPE-компонентов вычислений и связи, обеспечивая их актуальной и достоверной информацией. В основе такой ИС лежат EPD-технологии (Elect-ronic Product Definition электронное описание изделия). В соответствии с EPD-подходом вся информация, относящаяся к одному изделию, структурируется по типу, назначению и увязывается с последовательностью технологических производственных процессов (причем, в соответствии со структурой самого изделия). EPD-технология обеспечивает разработку и поддержку электронной информационной модели на протяжении всего жизненного цикла изделия (включая маркетинг, концептуальное и рабочее проектирование, технологическую подготовку, производство, эксплуатацию, ремонт и утилизацию). Следует сказать, что понятие PDM будет не совсем полным без выяснения того, что собой представляют и так называемые CALS-технологии.

CALS-технологии

Еще с начала 80-х гг. Министерство обороны США неоднократно пыталось разработать приемлемую концепцию сквозного информационного сопровождения сложных технических объектов военного назначения (танков, ракет, самолетов, кораблей и др.), начиная от их приобретения и заканчивая утилизацией. Эта инициатива МО США была названа CALS. Сначала термин CALS расшифровывался, как Computer Aided Logistics System, однако с появлением EPD-подхода было принято решение о другой, более точной его расшифровке Continuous Acquisition and Life-cycle Support. По сути, CALS это протокол цифровой передачи данных, обеспечивающий стандартные механизмы доставки цифровых данных и текущего инжиниринга для проектирования различных сложных технических объектов. При этом, в качестве форматов данных CALS использует стандарты IGES и STEP. В CALS входят также стандарты электронного обмена данными, электронной технической документации и руководства для усовершенствования процессов.
Цель CALS формулируется достаточно просто: производитель должен поставлять, предположим, ВМС США боевой корабль в комплекте не с эшелоном бумажной эксплуатационно-конструкторской документации (и вагонами томов изменений к ней), а с актуальной трехмерной электронной моделью. На основе этой модели должна существовать возможность получения всех необходимых в процессе эксплуатации данных как о самом корабле, его конструктивных и тактико-технических характеристиках, так и о всех предписанных регламентно-профилактических работах. И такой подход должен применяться к любому сложному техническому объекту.

Использование CALS-технологий обеспечивает не только внутреннюю информационную интеграцию в корпоративной информационной среде предприятия, но и внешнюю интеграцию для всех участников жизненного цикла изделия (владелец изделия его проектант производство контрагенты материалов и оборудования эксплуатация утилизация изделия). Таким образом, CALS является глобальной стратегией повышения эффективности предприятия и его бизнес-процессов. В основе CALS-технологий лежат интегрированные информационно-функциональные модели (в электронном виде) жизненного цикла изделия и выполняемых в этом цикле бизнес-процессов.
В настоящее время ведутся следующие CALS-проекты, а также проекты по развитию и внедрению стандарта ISO 10303 (STEP):

- PLCS Product Life-cycle Support. В рамках этого проекта разрабатывается модель данных (на основе стандарта STEP), которая позволяла бы обеспечить информационную поддержку в ходе всего жизненного цикла изделия. Участниками проекта являются: Airbus Industrie; Boeing; Baan; BAE SYSTEMS; Finnish Defence Forces (FDF); Lockheed Martin Government Electronic Systems; LSC Group; Norwegian Defence & DNV; PTC; Rolls-Royce (PLC); Saab Aerospace; U.K. Ministry of Defence (MoD); United States Department of Defense (DoD).

- POSC/CAESAR проект по разработке модели данных о нефтегазовом оборудовании для информационной поддержки этапов введения в эксплуатацию, эксплуатации и ремонта оборудования. В его рамках разработан проект стандарта ISO 15926 OIL&GAS. Особенностью этого стандарта является то, что он ориентирован не на обмен данными, а на их использование в режиме раcпределенного доступа. Приведенная в стандарте концептуальная модель данных может быть использована в качестве основы для построения распределенных БД или хранилищ данных DWH (Data Warehouse). Разработка стандарта OIL&GAZ (в качестве международного) началась в 1998 г. В стандарте в качестве информационных объектов использованы обобщенные и интегрированные ресурсы, а для описания модели данных    язык EXPRESS. Участниками проекта являются: BNFL; BP Amoco; Conoco; Foster Wheeler Energy; Shell; Det Norske Veritas; FMC Kongsberg Subsea; Intergraph; Norsk Hydro; Oracle; Statoil; ABB Akzo Nobel.

Кроме того, можно отметить следующие проекты в области информационной поддержки этапов эксплуатации и логистической поддержки сложных технических изделий:

- RENAULT KERAX (тяжелый грузовик). В ходе выполнения проекта подготовлена электронная документация, поставляемая с изделием. Проект завершен в конце прошлого года.

- PANDUR (новое транспортное средство для поддержки миротворческих операций). В рамках проекта будет подготовлен программно-аппаратный комплекс для поддержки этапа эксплуатации и сопровождения, а именно: поиска неисправностей, автоматического установления необходимых запасных частей для устранения неисправностей, отображения последовательности действий по устранению неисправностей.

- UAV (беспилотный самолет). Этот CALS-проект является пробным. Его цель отработать интегрированную логистическую поддержку военной техники.

- RECCE 2001 программа сопровождения 139 легких бронетранспортеров с использованием интегрированной информационной модели. Цель проекта тестирование CALS-технологий, используемых МО Бельгии (электронного документо-оборота, управления конфигурированием изделий, анализа управления производством и стоимости жизненного цикла изделий, оптимизации затрат на логистическую поддержку и ремонт изделий, проверки ремонтопригодности и надежности изделий).

- BAMS (CORBA). Цель проекта разработка хранилища данных на основе CALS-стандартов для управления конфигурацией BAMS радиоустройств. Вторая фаза проекта завершена в конце прошлого года (перенесено хранилище данных из ALCATEL в Логистический центр Министерства обороны).