PLM – Product Life Cycle Management

Зарубежные коммерческие фирмы не стали использовать термин, предложенный НАТО и прижившийся в России. Они предложили свою аббревиатуру PLM (Product Life Cycle Management). Эта аббревиатура используется производителями и для обозначения методики «PLM-решение» или «PLM-система».

Задачи, решаемые с помощью CALS/ ИПИ/ PLM-технологий, выходят далеко за рамки автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства, а на одно из ведущих мест ставятся проблемы управления информацией, создаваемой и используемой в процессах проектирования, производства и эксплуатации, в том числе автоматизация производственной логистики и управления качеством выпускаемой продукции.

Все более острой и актуальной для каждого производителя становится проблема повышения конкурентоспособности своих изделий. Для достижения этой жизненно необходимой цели задействуются все возможные средства и методы. Наиболее извест­ными организационно-техническими методами повышения эф­фективности производства являются следующие

- «Всеобщее управление качеством» (Total Quality Management —TQM)

- «Управление ресурсами предприятия» (Enterprise Resource planning — ERF).

Сюда же мы будем относить и эволюционных предшественников ERP, методы «управление потребностью в материалах» (MRP — Material Requirements Planning) и управление производственными ресурсами» (MRP-II — Manufacturing Resource Planning).

В ряду современных методов повышения конкурентоспособ­ности производства свое место прочно заняла и методология информационной поддержки жизненного цикла изделий CALS/ ИПИ.

Стандарты CALS

Объекты стандартизации

Фундаментом CALS-технологии является система единых международных стандартов. Поскольку целью CALS является обеспечение информационной интеграции, важную роль в данной проблематике играет применение международных стандартов (серии ISO).

- Коммуникационные стандарты

o Internet-стандарты

- Информационные стандарты

o ISO 10303 STEP

o ISO 13584 PLIB

o ISO 15531 MANDATE

- Стандарты на программную архитектуру

o CORBA

o DCOM

- Стандарты управления потоками работ

o Спецификации WorkFlow Management Coalition

- Стандарты на представление знаний

o IDEF5

o KIF

- Стандарты на визуальное представление информации

o AECMA S1000D

o MIL-M-87268

Изменения в ЕСКД

- Наличие и параллельное существование двух форм КД

o Бумажная КД

o Электронная КД

- Равноправный статус бумажной и электронной КД и возможность их взаимного преобразования

- Ввод новых понятий

o Электронная структура изделия

o Электронный конструкторский документ

§ В том числе, принципиально новые: 3D-модель, аудио- и видеоданные

o Электронная модель изделия (математическая, геометрическая, топологическая, …)

- Правила отображения электронной КД в бумажную КД

- Новые стандарты

o ГОСТ 2.051-2006. ЕСКД. Электронные документы. Общие положения

o ГОСТ 2.052-2006. ЕСКД. Электронные модели изделия. Общие положения

o ГОСТ 2.053-2006. ЕСКД. Электронная структура изделия. Общие положения

ЭЛЕКТРОННАЯ МОДЕЛЬ ИЗДЕЛИЯ

Требования к электронной модели изделия и средствам ее поддержки

Сразу отметим, что в некоторых источниках электронную модель изделия (ЭМИ) называют единой информационной моделью (ЕИМ). Видимо, и термин ЕИМ имеет право на существование, тем более, что терминология в такой новой области, как CALS, еще не устоялась.

Для того, чтобы служить единым источником информации об изделии, ЕИМ должна удовлетворять ряду требований:

Рассмотрим эти требования подробнее.

Состав данных должен обеспечивать потребности в конструкторской информации на всех стадиях жизненного цикла.

Автоматизированные системы, предназначенные для поддержки ЭМИ, в современной литературе обозначаются термином PDM - системы управления данными о продукте. Как уже отмечалось, для информационного описания изделия разработан стандарт ISO 10303 STEP. В соответствии с ISO 10303 электронная конструкторская модель изделия включает в себя геометрические данные, данные о конфигурации изделия, административные данные, неструктурированные данные.

Средства поддержки ЭМИ должны обеспечивать возможность соблюдения регламентов и процедур процесса проектирования.

В ходе проектирования конструкторская информация создается и многократно модифицируется. На последующих стадиях разработанная информация в основном только используется. На этапе проектирования очень важно обеспечить соблюдения установленных регламентов, связанных с принятием решений и их утверждением, процедурами проведения изменений и т.д., с тем чтобы не нарушить целостность и корректность электронной модели

Средства поддержки электронной модели должны обеспечивать возможность параллельного проектирования.

Электронная модель изделия и средства ее поддержки должны обеспечивать возможность параллельного проектирования. Это означает, что информация, полученная на очередном этапе проектирования, немедленно должна стать доступной для решения других задач.

Средства поддержки ЭМИ должны обеспечивать управление конфигурацией.

Стандарт ISO 10303 STEP и его подраздел AP203 определяет представление конструкторских данных о изделии согласно концепции управляемой конфигурации. Термин «управляемая конфигурация» означает возможность определения комплектации изделия в зависимости от условий проектирования, производства или заказа.

Средства поддержки ЕИМ должны обеспечивать преобразование информации, получаемой из различных источников в стандартный электронный вид.

В процессе проектирования электронная модель изделия наполняется данными, при этом не все данные могут быть получены сразу в желаемом виде. Средства поддержки должны обеспечивать преобразование информации, получаемой из различных источников, в стандартизованную форму.

В общем случае информация об изделии может быть получена из следующих источников:

- непосредственно в формате STEP из систем CAD/CAM;

- преобразованием форматов электронных данных, полученных в различных автоматизированных системах;

- путем сканирования бумажной документации и ее перевода в электронный вид. Как правило, это чертежи и текстовые документы: пояснительные записки, отчеты и т.д.

СПОСОБЫ РЕАЛИЗАЦИИ СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ ЭЛЕКТРОННОЙ МОДЕЛИ ИЗДЕЛИЯ

PDM-системs (Product Data Management)

В настоящее время для работы с электронной моделью изделия используются средства автоматизации, относящиеся к классу PDM-систем (Product Data Management).

Согласно стандартам серии ISO 9000 PDM-система должна:

- однозначно идентифицировать варианты каждого изделия;

- идентифицировать состояние изделия, находящегося в разработке или уже поставленного потребителю;

- управлять модификацией изделия, проводимой более чем одним человеком;

- обеспечивать координацию работ по модификации многочисленной продукции, производимой в одном или более местах;

- идентифицировать и прослеживать все мероприятия и изменения, вызванные изменившейся заявкой, начиная с самого зарождения до выпуска продукции.

В PDM-системах обобщены технологии:

- управление инженерными данными (engineering data management EDM)

- управление документами

- управление информацией об изделии (product information management PIM)

- управление техническими данными (technical data management TDM)

- управление технической информацией (technical information management TIM)

- управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.

Базовые функциональные возможности PDM-систем охватывают следующие основные направления:

- управление хранением данных и документами

Все данные и документы в PDM-системе хранятся в специальной подсистеме – хранилище данных, которая обеспечивает их целостность, организует доступ к ним в соответствии с правами доступа и позволяет осуществлять поиск данных разными способами. При этом документы, хранящиеся в системе, являются электронными документами, т.е., например, обладают электронной подписью.

- управление потоками работ и процессами

PDM-система выступает в качестве рабочей среды пользователей и отслеживает все их действия, в т.ч. следит за версиями создаваемых ими данных. Кроме того, PDM-система управляет потоком работ (например, в процессе проектирования изделия) и занимается протоколированием действий пользователей и изменений данных.

- управление структурой продукта

PDM-система содержит информацию о составе изделия, его исполнениях и конфигурациях. Важной особенностью является наличие нескольких представлений состава изделия для различных предметных областей (конструкторский состав, технологический состав, маркетинговый состав и т.д.), а также управление применяемостью компонентов изделия.

- классификация. PDM-система позволяет производить распределение изделий и документов в соответствии с различными классификаторами. Это может быть использовано при автоматизации поиска изделий с нужными характеристиками с целью их повторного использования или для автоматизации присваивания обозначений компонентов изделия.

- календарное планирование. PDM-система содержит функции формирования календарного плана работ, распределения ресурсов по отдельным задачам и контроля выполнения задач со стороны руководства.

- автоматизация генерации выборок и отчетов

- механизм авторизации

PDM-система	Производитель
iMAN	Unigraphics Solutions
PartY Plus	Лоция-Софт
PDM STEP Suite	НИЦ CALS "Прикладная логистика"
Search	Интермех
T-Flex Docs	Топ Системы
Windchill	PTC

Функции системы поддержки электронной модели изделия:

- поддержка полной конструкторской модели изделия;

- обеспечение регламента проведения изменений;

- обеспечение управления конфигурацией и составом изделия;

- обеспечение преобразования информации, получаемой из различных источников в стандартный вид.

Перечисленные функции реализуются за счет:

- хранения электронной модели изделия с использованием международных стандартов (ISO 10303, ISO 8879, и т.д.);

- организации доступа к электронной модели изделия для ПО с помощью программных интерфейсов (API), для персонала с помощью клиентских приложений;

- тесной интеграции с существующими у пользователей решениями.

С системотехнической точки зрения система поддержки электронной модели изделия является трехзвенной системой (см. рис.13): сервер хранения данных на основе СУБД, сервер предварительной обработки данных и клиентские части.

Сервер хранилища. Сервер хранилища хранит информацию пользователей и предоставляет доступ к ней. Базовым элементом является СУБД Oracle 8, единственная в России СУБД, сертифицированная ФАПСИ для хранения информации, содержащей Государственную тайну (сертификат №168 о соответствии требованиям безопасности №РОСС RU.0001.01БИ00). На сервер хранилища стекается вся информация от предприятий, участвующих в процессе проектирования, поэтому доступ к серверу производится через Интернет.

Сервер обработки данных. Сервер обработки данных выполняет предварительную обработку данных перед их загрузкой или получением от сервера хранилища. Один сервер хранилища может обслуживать несколько серверов обработки данных.

Клиентская часть. Клиентская часть представляет собой пользовательское приложение для работы с хранилищем данных. Данное приложение является платформенно-независимым, то есть способно работать на разных типах компьютеров в разных операционных системах.

Клиентская часть обеспечивает возможность доступа пользователя к данным об изделии в соответствии с имеющимися потребностями и полномочиями: для просмотра и редактирования структуры изделия, проведения процессов утверждений или изменений в конструкции и т.д.

Кроме того, клиентская часть, обеспечивает программный интерфейс с другими прикладными системами, поддерживающими и управляющими процессами закупок, планирования, производства, эксплуатации и т.д., использующими данные о конструкции изделия.

Система электронной поддержки модели изделия

Высокоуровневый интерфейс построен по аналогии с широко известным языком запросов к реляционным БД – SQL.