Внедрение концепции PLM на производственных предприятиях – модная тенденция или необходимость? Системы управления инженерными данными (PDM).

PDM-системы - это использование программного обеспечения для управления данными о продуктах и ​​связанной с процессом информацией в единой центральной системе. Эта информация включает в себя данные автоматизированного проектирования (CAD), модели, информацию о деталях, инструкции по изготовлению, требования, примечания и документы. Система PDM обеспечивает решения для безопасного управления данными, процессами и конфигурацией.

PDM-системы: история создания технологии

PDM-системы возникли из традиционной деятельности по проектированию, когда чертежи и схемы продукта создавались на бумаге с использованием инструментов САПР для создания списков деталей. Первые PDM системы, примерами которых были бумажные носители, использовали данные PDM и BOM в системах планирования ресурсов предприятия (ERP) для координации всех транзакционных операций компании (управление заказами клиентов, покупка, учет затрат, логистика).

Цели внедрения PDM-систем

Управление данными о продуктах - это использование программного обеспечения или других инструментов для отслеживания и контроля данных, связанных с конкретным продуктом. Отслеживаемые данные обычно включают технические характеристики продукта, спецификации для производства и разработки, а также типы материалов, которые будут необходимы для производства товаров.

Цели управления данными продукта:

  • общее понимание задачи всеми сторонами процесса;
  • сведение к минимуму ошибок при выполнении проекта;
  • соблюдение высоких стандартов контроля качества.

Управление данными о продуктах позволяет компании отслеживать различные затраты, связанные с созданием и запуском, и в основном используется инженерами.

Безопасное управление данными

Системы PDM фиксируют и управляют информацией о продуктах, гарантируя, что информация будет доставляться пользователям на протяжении всего жизненного цикла продукта в правильном контексте. Безопасность и административная функциональность защищают права интеллектуальной собственности посредством управления ролями, защитой на основе проектов и соответствующими правами доступа.

Системы PDM позволяют компаниям оптимизировать следующие бизнес-процессы:

  • быстрый поиск правильных данных;
  • повышение производительности и сокращение времени цикла;
  • сокращение ошибок и затрат на разработку;
  • улучшение процесса создания стоимости;
  • соблюдение деловых и нормативных требований;
  • оптимизация операционных ресурсов;
  • содействие сотрудничеству между глобальными командами;
  • обеспечение видимости, необходимой для лучшего принятия бизнес-решений.

Управление конфигурацией

Система PDM обеспечивает видимость, необходимую для управления и представления полного материала (спецификации). Это облегчает выравнивание и синхронизацию всех источников данных и этапов жизненного цикла.

Лучшие PDM-системы доступны для нескольких приложений и нескольких команд в организации и поддерживают специфические для бизнеса потребности. Выбор правильного программного обеспечения PDM может обеспечить компанию в любой отрасли с прочной основой, которая может быть легко расширена до полной платформы управления жизненным циклом продукта (PLM).

Особенности и преимущества

В рамках PDM основное внимание уделяется управлению и отслеживанию создания, изменения и архивирования всей информации, связанной с продуктом. Информация, хранящаяся и управляемая (на одном или нескольких файловых серверах), включает инженерные данные, такие как система автоматизированного проектирования (САПР), чертежи и связанные с ними документы.

Центральная база данных также управляет метаданными, такими как владелец файла и статус выпуска компонентов, и выполняет следующие функции:

  • проверка данных продукта для нескольких пользователей;
  • управление инженерными изменениями, контроль выпуска и устранение проблем компонентов на всех версиях;
  • создание и манипуляция спецификацией материалов (BOM) для сборки;
  • помощь в конфигурации управления вариантами продукта.

PDM позволяет автоматически получать отчеты о расходах на продукт и позволяет компаниям, производящим сложные продукты, распространять данные о продукте на весь процесс запуска PLM. Это значительно повышает эффективность процесса запуска.

Управление данными

PDM используется в качестве центрального хранилища данных для истории процессов и продуктов и способствует интеграции и обмену данными между всеми бизнес-пользователями, включая менеджеров проектов, инженеров, продавцов, покупателей и групп обеспечения качества.

Управление данными о продукции ориентировано на сбор и поддержание информации о продуктах и ​ услугах за счет ее развития и срока полезного использования. Типичная информация, управляемая в модуле PDM, включает:

  • номер части;
  • описание детали;
  • поставщик/производитель;
  • номер и описание поставщика;
  • единица измерения;
  • себестоимость;
  • схема или чертеж САПР;
  • паспорта материалов.

PDM-системы помогают управлять и отслеживать все изменения в данных, связанные с продуктом, тратить меньше времени на организацию и отслеживание, повысить производительность за счет повторного использования данных дизайна, расширить сотрудничество и использовать визуальное управление.

Сравнение PDM-систем: спецификация и особенности

PDM-системы: обзор популярных и востребованных решений:

NX - коммерческий программный пакет CAD CAM CAE PDM-системы, разработанный Siemens PLM Software. NX широко используется в машиностроении, особенно в автомобильном и аэрокосмическом секторах. NX обычно называют программным приложением 3D PLM. Продукт поддерживает все этапы разработки продукта от концептуализации (CAID), проектирования (CAD) до анализа (CAE) и производства (CAM). NX объединяет этапы жизненного цикла продукта, используя параллельный инженерный рабочий процесс, инструменты проектирования и управления данными, которые применяются во всех функциональных областях.

CATIA (компьютерное трехмерное интерактивное приложение) представляет собой многоплатформенный коммерческий программный пакет CAD/CAM/CAE, разработанный французской компанией Dassault Systemes и продаваемый во всем мире компанией IBM. Написан на языке программирования C ++. Поддерживает несколько этапов разработки продукта (CAX): от концептуализации, проектирования (CAD) до производства (CAM) и анализа (CAE). Широко используется в машиностроении, особенно в автомобильной и аэрокосмической отраслях.

Программное обеспечение для 3D-моделирования

Solid Edge - для моделирования параметрической 3D-модели. Работает в Microsoft Windows и обеспечивает надежное моделирование, сборку и разработку для инженеров-механиков. Благодаря сторонним приложениям он имеет ссылки на многие другие технологии управления жизненным циклом продукта (PLM).

Rhinoceros (Rhino) - это автономное коммерческое программное обеспечение для моделирования 3D-модели NURBS, разработанное Robert McNeel & Associates. Программное обеспечение обычно используется для промышленного дизайна, архитектуры, морского дизайна, дизайна ювелирных изделий, автомобильного дизайна, CAD/CAM, быстрого прототипирования, обратной инженерии, проектирования изделий, а также индустрии мультимедиа и графического дизайна.

Creo Elements/Pro (ранее Pro/ENGINEER) является стандартом в дизайне 3D-продуктов, в котором представлены самые современные инструменты для повышения производительности, которые способствуют передовым обеспечивая при этом соответствие стандартам отрасли и компании. Интегрированные, параметрические, 3D CAD/CAM/CAE-решения позволяют ускорить процесс разработки при одновременной максимизации инноваций и качества.

PDM/PLM-системы: что это?

Системы управления данными о продукции (PDM) и системы управления жизненным циклом продукта (PLM) широко используются в современных организациях по разработке продуктов. Система PDM является одним из компонентов системы PLM.

Общие функции как PDM/PLM-системы:

  • Управление документами: модели САПР, чертежи и метаданные продукта хранятся либо в центральном, либо в распределенном хранилище. Как только данные о продуктах и другая информация перейдут в хранилище, они могут быть доступны авторизованным пользователям в предопределенном формате.
  • Управление процессами и рабочими потоками: PDM/PLM-системы предоставляют требуемые разрешения для пользователя и эффективно сообщают о действиях среди всех заинтересованных сторон.
  • Управление структурой продукта: пользователи могут легко увидеть альтернативные части и свои бизнес-воздействия через эти системы.
  • Управление деталями: системы PDM и PLM подчеркивают необходимость повторного использования и стандартизации компонентов.

Отличия систем:

  • PLM имеет более широкий уровень интеграции в разных отделах, использует множество инструментов САПР и работает с большим спектром продуктов. PDM работает только с данными о продуктах, относящихся к САПР.
  • PLM разработана на веб-платформе, тогда как система PDM не использует веб.
  • Стоимость PLM-системы очень высока в сравнении с системой PDM. Реализация PLM оправдана только для крупных многопозиционных организаций.

Система управления данными о продуктах (PDM) является подмножеством системы управления жизненным циклом продукта (PLM). Системы PDM в основном обрабатывают данные о продуктах, связанных с CAD. Дизайнерские отделы являются поставщиками входных данных для системы PDM. Система PLM требует участия на уровне организации и интеграции других информационных систем организации.

При управлении производственными циклами и готовыми/находящимися в процессе изготовления изделиями предприятия все чаще обращаются к специализированным программным решениям. Они позволяют автоматизировать, упростить, сделать комплексным и прозрачным все функции, от контроля до прогнозирования. Рынок в ответ на запросы пользователей предлагает модули PDM/PLM — системы во многом схожи, что приводит к их ошибочному смешению. Однако они принципиально отличаются.

PDM - «классика» систем управления продуктами

PDM (Product Data Management) - модуль, обеспечивающий управление комплексной информацией об изделии. Под последним термином могут пониматься разные объекты, в том числе, технически трудоемкие (суда, ракеты, сложные компьютерные сети). Среди ключевых функций системы стоит упомянуть управление:

  • документацией об изделии - ее хранением, обработкой;
  • инженерными и техническими данными, визуально-графическими и любыми иными сведениями, определяющими суть и особенности конкретных изделий;
  • структурой продуктов, рабочими процессами;
  • механизмом авторизации, автоматизации отчетности и так далее.
PDM-система дает возможность наладить взаимодействие между пользователями, контролировать большие потоки инженерно-технической информации, получать разграниченный доступ к данным на любой стадии разработки/изготовления изделий. Во многом, поэтому ее считают основной при выборе управленческого модуля.

PLM-системы - больший масштаб и широкая функциональность

PLM-системы, управляющие жизненными циклами продуктов в целом, предоставляют более «широкий» функционал и, собственно, включают в себя PDM. Управление изделиями - ключевой, но не единственный блок Product Lifecycle Management, и в разнице возможностей и состоит их принципиальное различие. PLM предоставляет много дополнительных «опций» - например, создание схем утилизации отходов производства - и несколько иной взгляд на бизнес. Как и чуть иные, но неизменно популярные ERM с их модулями управления финансами/персоналом/другими участками, они более комплексны, чем PDM.

В систему управления жизненными циклами продуктов включают модули:

  • исследования рынка;
  • проектирования, планирования, создания продуктов и рабочих процессов;
  • закупки сырья, производства, проверки изделий;
  • упаковки, хранения, продаж;
  • технической и эксплуатационной поддержки;
  • обеспечения взаимодействия между различными системами, интеграции их в общее информационное поле;
  • утилизации и так далее.
Учет этапов цикла дает возможность предприятию комплексно уменьшать издержки производства, объединить все сложные процессы. Поэтому использование PLM-систем актуально для многооперационных предприятий в отрасли машиностроения, информационной сфере и так далее. Они помогут отслеживать каждый экземпляр или выпущенный продукт, учесть разнообразные требования. Если же нужно внедрить механизм управления изделиями в существующую среду или нет необходимости в масштабных комплексных решениях, можно ограничиться PDM-решением.

Компания ASAP Consulting поможет правильно выбрать продукт и предоставит все необходимые модули для эффективной и прозрачной работы.

Системы автоматизированного проектирования относятся к числу наиболее сложных и наукоемких автоматизированных систем. Наряду с выполнением собственно проектных процедур необходимо автоматизировать также управление проектированием, поскольку сам процесс проектирования становится все более сложным и зачастую приобретает распределенный характер. На крупных и средних предприятиях заметна тенденция к интеграции САПР с АСУП и системами документооборота. Для управления столь сложными интегрированными системами в их составе имеется специальное ПО — системная среда САПР или АС, называемая в настоящее время системой управления проектными данными или системой PDM (Product Data management). Системы более общего характера, связанные с управлением данными на всех этапах жизненного цикла изделий и интеграцией различных промышленных автоматизированных систем, получили название систем управления жизненным циклом изделий или систем информационной поддержки изделий PLM (Product Lifecycle Management).

История систем управления проектными данными непосредственно связана с развитием систем автоматизированного проектирования. Появление системных сред в САПР ознаменовало переход от использования отдельных не связанных друг с другом программ, решающих частные проектные задачи, к применению интегрированной совокупности таких программ.

Интегрирующим компонентом в 70-е г.г. стала единая БД САПР. Однако попытки использовать имевшиеся в то время СУБД не приводили к удовлетворительным результатам в силу разнообразия типов проектных данных, распределенного и параллельного характера процессов проектирования, с одной стороны, и недостаточной развитости баз данных, с другой стороны.

Специализированные СУБД, ориентированные на САПР, были созданы в 80-е годы. Однако они не учитывали или в недостаточной степени удовлетворяли требованиям обеспечения целостности данных, управления потоками проектных работ, многоаспектного доступа пользователей к данным.

И лишь на рубеже 80-90 г.г. появились системы управления проектными данными, названные в то время Framework или системными средами, сначала в САПР электронной промышленности, а позднее и в САПР машиностроения, где они и получили наименование PDM.

На протяжении 90-х годов роль системных сред неуклонно повышалась. Во-первых, из-за роста сложности проектируемых объектов и необходимости сокращать сроки проектирования. Во-вторых, из-за необходимости интеграции систем проектирования с системами управления предприятием и технологическими процессами. Благодаря развитию Internet, Web- и CALS-технологий такая интеграция стала возможной в глобальном масштабе.

Современные системы управления проектными данными называют PDM. Они предназначены для информационного обеспечения проектирования и выполняют следующие основные функции:

  • хранение проектных данных и доступ к ним, в том числе ведение распределенных архивов документов, их поиск, редактирование, маршрутизация, создание спецификаций;
  • поиск, структурирование и визуализация данных;
  • управление конфигурацией изделия, т.е. ведение версий проекта, управление внесением изменений;
  • управление проектированием (проектами), обеспечение совместной работы разработчиков над проектом;
  • защита информации;
  • интеграция данных (поддержка типовых форматов, конвертирование данных).

Основной компонент систем PDM — банк данных (БнД). Он состоит из системы управления базами данных и баз данных (БД). Межпрограммный интерфейс в значительной мере реализуется через информационный обмен с помощью банка данных. PDM отличает легкость доступа к иерархически организованным данным, обслуживание запросов, выдача ответов не только в текстовой, но и в графической форме, привязанной к конструкции изделия. Поскольку взаимодействие внутри группы проектировщиков в основном осуществляется через обмен данными, то в системе PDM часто совмещают функции управления данными и управления параллельным проектированием.

К важнейшим функциям PDM относятся управление проектами и управление конфигураций изделий.

Рассмотрим остальные функции PDM.

В информационных моделях приложений фигурируют сущности (типы данных) и связи между ними. Установление сущностей, их атрибутов, связей и атрибутов связей означает структурирование проектных данных. Структура изделий обычно может быть представлена иерархически, в виде дерева. Иерархическая форма удобна при внесении и отслеживании изменений в модели, например, при добавлении и удалении сущностей, изменениях их атрибутов, введении новых связей. Поэтому одной из первоочередных функций PDM является поддержка интерактивной работы пользователя при создании моделей изделий (процессов), структурирование описаний проектируемых объектов, предъявление пользователю этой иерархической структуры вместе с возможностями навигации по дереву и получению нужной информации по каждой указанной пользователем структурной компоненте.

Например, в системе PDM STEP Suite элементы дерева, представляющего структуру изделия, могут соответствовать сборочным узлам, агрегатам, блокам, отдельным деталям. Навигация по дереву позволяет просматривать относящиеся к структурным единицам документы, геометрические модели, чертежи и другие атрибуты.

В системе PDM, разработанной в свое время фирмой Cadence для своей САПР, была предусмотрена иерархическая организация проектных данных, описывающих проектируемые СБИС (сверхбольшие интегральные схемы), с выделением уровней библиотек, категорий, ячеек, видов. Ячейка — базовый объект, который может иметь несколько различных представлений (видов). Ячейки объединяются в родственные группы — категории, а категории — в библиотеки. Разработчик с помощью системной среды имел доступ к проектным данным, мог создавать свои библиотеки, ячейки, виды.

Интерфейс с пользователем поддерживается визуализацией данных проекта одновременно в нескольких окнах. Для визуализации данных разных аспектов в PDM имеется ряд браузеров. Типичные изображения структуры изделия, создаваемые браузерами, представляются иерархическим списком или графически в виде дерева изделия или его фрагментов. В других окнах могут быть помещены различные виды, такие как 2D чертеж или 3D изображение; описания моделей; принципиальные схемы; атрибуты объекта (исполнитель, номер версии, дата утверждения и т.п.). Иногда для визуализации и редактирования данных в PDM конкретной фирмы привлекаются браузеры и редакторы других изготовителей.

Для примера на рис. 1 показан небольшой фрагмент дерева изделия. Обычно на экране дисплея рядом с названием компонента структуры высвечивается также присвоенный ему код. Выбор любого компонента (узла дерева) позволяет, во-первых, получить в появляющихся окнах требуемую информацию о компоненте. во-вторых, для компонента, являющегося сборкой, раскрыть следующий по иерархии фрагмент, в котором данный компонент будет представлен уже корневым узлом.

Рис. 1. Фрагмент дерева изделия

Целостность данных поддерживается в процессе управления конфигурацией проекта, а также тем, что нельзя одновременно изменять один и тот же объект разным разработчикам, каждый из них должен работать со своей рабочей версией. Другими словами, необходимо обеспечение синхронизации изменения данных, разделяемых многими пользователями.

Для этого выполняется авторизация пользователей и разрабатываются средства ведения многих версий проекта. Во-первых, пользователи подразделяются на классы (администрация системы, руководство проектом и частями проекта, группы исполнителей-проектировщиков) и для каждого класса вводят определенные ограничения, связанные с доступом к разделяемым данным; во-вторых, доступ регламентируется по типам разделяемых данных. Данным могут присваиваться различные значения статуса, например, "правильно", "необходимо перевычисление", "утверждено в качестве окончательного решения" и т.п. Собственно синхронизация выполняется с помощью механизмов типа рандеву или семафоров, рассматриваемых в пособиях по параллельным вычислениям.

Например, каждому пользователю в зависимости от его роли назначается уровень прав доступа. На низшем уровне пользователь может только просматривать данные. На высшем уровне, присваиваемом старшему администратору, допускаются любые модификации данных любого проекта и архивов. В функции лица, являющегося системным администратором, входят упорядочение данных с их распределением по дискам, контроль за правами доступа пользователей, связь с внешними системами (управление импортом-экспортом данных) и др.

Типичная схема разделения рабочего пространства между параллельно работающими пользователями показана на рис. 2.

Рис. 2. Информационные связи разработчиков с зонами базы данных

Следующими важными функциями PDM являются управление документами и документооборотом. Проектная документация характеризуется разноплановостью и большими объемами. В процессе проектирования используют чертежи, конструкторские спецификации или BOM, пояснительные записки, ведомости применяемости изделий, различного рода отчеты и др. Кроме того, в интегрированных автоматизированных системах проектирования и управления в документооборот входит большое число документов, связанных с процедурами маркетинга, снабжения, планирования, администрирования и т.п. .

Важно обеспечить автоматический учет влияния и распространения вносимых в проект изменений на другие части проектной документации.

Для подготовки, хранения и сопровождения необходимых документов, в том числе чертежей и схем, в PDM включают специализированные системы управления документами и системы управления документооборотом или адаптируют полнофункциональные системы делопроизводства, разработанные независимо от конкретных PDM.

Следует отметить, что параллельное проектирование (совмещенное проектирование), интеграция автоматизированных систем проектирования и управления на современных предприятиях возможны только в распределенной среде. Распределенные хранение и обработка информации в большинстве случаев осуществляются на базе применения технологий SOAP, CORBA или DCOM, языков Java и XML. Данные проекта при этом находятся в хранилищах данных, т.е. в нескольких базах распределенного банка данных. Находят применение трехзвенные распределенные системы с уровнями сервер баз данных — сервер приложений — клиенты. Принимаются меры по защите информации, типичные для корпоративных информационных систем. Разработаны рекомендации по внедрению операций с электронными цифровыми подписями.

Интеграция данных на ранних этапах развития PDM связывалась только с организацией сквозного проектирования изделий в рамках конкретной САПР. В настоящее время в связи с развитием CALS-технологий основным содержанием проблемы интеграции стало обеспечение интерфейса САПР с другими автоматизированными системами. Проблема решается с помощью поддержки типовых форматов, например, путем конвертирования данных из общепринятых форматов во внутренние представления конкретных САПР.

В CALS-технологиях взаимодействие систем основано на стандартах STEP, поэтому в ряде PDM имеются конверторы из предложенного в STEP языка Express.

Адаптация САПР к условиям конкретных предприятий может быть осуществлена с помощью языков расширения. Язык расширения — язык программирования, позволяющий адаптировать и настраивать системную среду на выполнение новых проектов. Язык расширения должен обеспечивать доступ к различным компонентам системной среды, объединять возможности базового языка программирования и командного языка, включать средства процедурного программирования. Для большинства языков расширения базовыми являются Lisp или C.

Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) - комплекс программных, технических, информационных, лингвистических, организационно-технологических средств и действий квалифицированного персонала, предназначенный для решения задач планирования и управления различными видами деятельности предприятия, частный случай автоматизированной системы управления (АСУ) .

АСУП производственного предприятия, как правило, включает в себя подсистемы управления:

складами

поставками

персоналом

финансами

конструкторской и технологической подготовкой производства

номенклатурой производства

оборудованием

оперативного планирования потребностей производства

внедрение такой системы повышает эффективность работы организации, снижает вероятность возникновения ошибок, сокращает общее время и улучшает качество решения поставленных задач, независимо от структуры и области деятельности компании.

Возможность комплексной, всесторонней автоматизации производственно-коммерческой деятельности предприятия – одно из главных преимуществ Системы Управления Предприятием. Система позволяет автоматизировать и контролировать работу отдела продаж и закупок, склада, отдела сборки, бухгалтерии, отдела гарантийного обслуживания клиентов и многое другое. Система позволяет интегрировать данные в единую систему документооборота и оперативно проектировать отчеты и выходные документы произвольной сложности.

Используя Систему Управления Предприятием, Вы будете работать в единой информационной среде, что позволит упростить работу пользователей и значительно сократить расходы на развитие и обслуживание. Максимальная автоматизация операций позволит повысить управляемость и осуществлять полный контроль над деятельностью предприятия. Планирование загрузки сотрудников сократит общее время и улучшит качество решения каждой задачи предприятия. Гибкое разграничение прав доступа повысит конфиденциальность информации. Адекватность форм и процедур обработки документов на бумажном и электронном носителе облегчит работу с системой, улучшив структуру и качество самой информации.

4.Системы электронного документооборота (pdm-системы). Назначение. Основные возможности.

Среди CALS-технологий интеграции данных об изделии, ключевой является технология управления данными об изделии (Product Data Management).

PDM (Product Data Managment) - технология управления данными об изделии.

PDM-технология предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные. Основной идеей PDM-технологии является повышение эффективности управления информацией за счет повышения доступности данных об изделии, требующихся для информационных процессов ЖЦ.

Существует много задач, которые можно решить за счет применения PDM-технологии, среди которых можно выделить наиболее распространенные:

Создание ЕИП для всех участников ЖЦ изделия;

Автоматизация управления конфигурацией изделия;

Построение системы качества продукции согласно международным стандартам качества серии ISO 9000 (здесь PDM-технология играет роль вспомогательного средства);

Создание электронного архива чертежей и прочей технической документации (наиболее простой способ применения PDM-технологии).

PDM-система

Для реализации PDM-технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM-системами (т.е. системами управления данными об изделии; другое название – системы управления проектами).

PDM-система должна контролировать все связанные с изделием информационные процессы (в первую очередь, проектирование изделия) и всю информацию об изделии, включая: состав и структуру изделия, геометрические данные, чертежи, планы проектирования и производства, нормативные документы, программы для станков с ЧПУ, результаты анализа, корреспонденцию, данные о партиях изделия и отдельных экземплярах изделия и многое другое.

Пользователями PDM-системы выступают все сотрудники всех предприятий-участников ЖЦ изделия: конструкторы, технологи, работники технического архива, а также сотрудники, работающие в других предметных областях: сбыт, маркетинг, снабжение, финансы, сервис, эксплуатация и т.п. Главной задачей PDM-системы является предоставление соответствующему сотруднику нужной ему информации в нужное время в удобной форме (в соответствии с правами доступа).

Функции PDM-системы

Все функции полноценной PDM-системы можно четко разделить на несколько групп:

Управление хранением данных и документов. 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 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 составом изделия. 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.

Вспомогательные функции, обеспечивающие взаимодействие PDM-системы с другими программными средствами, с пользователями, а также взаимодействие пользователей друг с другом.

Выгоды от использования PDM-системы

Основной выгодой от использования на предприятии PDM-системы является сокращение времени разработки изделия, т.е. сокращение времени выхода изделия на рынок и повышение качества изделия.

Большинство крупных организаций сталкивается с трудностями в выполнении массового обслуживания ПО. Эти трудности носят как объективный, так и субъективный характер. Объективной трудностью является неоднородность ИТ-инфраструктуры, полностью преодолеть которую невозможно. Однако руководители ИТ-отделов и системные администраторы не всегда уделяют должное внимание этой проблеме. Главной субъективной трудностью является отношение к обслуживанию корпоративного ПО как к обслуживанию коробочного и, как следствие, вера в существование «магической зелёной кнопки»: нажал - и всё установилось (обновилось). На практике такой сценарий, увы, нереализуем.

В чём же заключается разница?

Установка коробочного продукта обычно выполняется по довольно простому «итерационному» сценарию: попробовал установить → не получилось → устранил проблемы → попробовал снова. Для установки «из коробки» такая последовательность оправдана, потому что в случае возникновения блокирующих проблем они локализованы на конкретном компьютере. При этом пользователь вполне может потратить немного личного времени на установку недостающих компонентов, настройку ОС и т. д. В целом, можно сказать, что 20 минут настройки одного рабочего места - вполне средняя цифра.

Обслуживание корпоративного ПО зачастую тоже пытаются проводить по итерационному сценарию, однако «цена» итерации при этом возрастает многократно. Время, затрачиваемое на настройку рабочего места, в случае массового развертывания нужно умножать на количество установок, и безобидные 20 минут уже при 10 компьютерах превращаются как минимум в 3,5 часа рабочего времени, потраченного, фактически, на механические (т. е. хорошо автоматизируемые) операции.

Далее, в случае распределенных систем блокирующие проблемы могут иметь произвольную локализацию в пределах сети, и для их устранения может потребоваться привлечение специалистов из других подразделений, поскольку, как правило, на большинстве предприятий организационные единицы, ответственные за общесистемное и продуктовое администрирование, разделены. Это требует дополнительных временных затрат. В целом, по нашей статистике, обновление 30 рабочих мест за один рабочий день силами четырех человек - вот предел ручной производительности труда.

Эффективное управление таким процессом при сколько-нибудь значительном количестве рабочих мест без отработанной методики невозможно. Суть этой методики заключается в том, что проблемы необходимо выявлять предварительно, а устранять - централизованно, причём делать это до выполнения обслуживания ПО. Казалось бы, всё просто? Но даже, если такая методика имеется, для её реализации необходим инструмент, не сложнее решаемой задачи.

Для автоматизации управления ИТ-инфраструктурой создано множество инструментов и решений, от самых простых, нацеленных, как правило, на автоматизацию типичных повторяющихся действий на рабочем месте (назовём их решениями «лёгкого класса»), до весьма сложных и изощренных (по аналогии можно сказать о решениях «среднего и тяжёлого классов»), охватывающих все или почти все аспекты управления.

Решения «лёгкого класса» нас не интересуют: с их помощью можно в лучшем случае обеспечить установку на рабочем месте драйверов и комплекта часто используемых программ типа офиса, архиваторов и т. п. Как правило, в их основе лежит простой скриптовый язык, исполняющий механизм которого может эмулировать консольный ввод, управлять окнами, процессами и другими объектами. Ограниченность таких решений вызвана в первую очередь тем, что в процессе придания скрипту универсальности (необходимой ему в силу неоднородности инфраструктуры) его сложность значительно возрастает, требуя от разработчика не только хороших навыков программирования, но и достаточно глубокого понимания архитектуры ОС и прикладного ПО. В условиях хронического недостатка времени и ресурсов, срочного решения задач, которые надо было «сделать вчера», использование «лёгких» решений не приводит к удовлетворительному результату.

С другой стороны лежат решения «тяжелого класса», которые обычно стремятся «подмять под себя» почти все аспекты управления инфраструктурой (инвентаризация аппаратуры и ПО, мониторинг использования ПО, мониторинг конфигураций, управление виртуализацией и т. д.). Из-за своей универсальности такие решения настолько сложны в использовании, что их изучение и правильное применение подчас становится не менее трудоемким, чем решение основной задачи. Второе, что нужно сказать об этих системах - это то, что «оставшаяся» часть функционала, та, что не связана с обслуживанием ПО, может быть предприятию и не нужна. С учетом немалой стоимости, подобные затраты часто себя не оправдывают.


Структура Комплекса решений АСКОН на платформе ЛОЦМАН:PLM, с ним и работает ЦОК

Чтобы облегчить работу администраторам программного комплекса АСКОН, автоматизирующего управление жизненным циклом изделия, мы разработали решение, которое можно отнести к «среднему классу». Оно не требует программирования, хотя позволяет выполнять доверенные (подписанные) скрипты в случае необходимости дополнительных послеустановочных действий. При этом оно не содержит избыточного функционала, сложного в освоении и обучении. Мы назвали его «Центр обслуживания Комплекса» .

«Центр обслуживания Комплекса». Основные отличительные моменты решения

Легковесность с учетом специфики. Продукт не перегружен лишним функционалом, сфокусирован на максимально простом решении основной задачи - массовом обслуживании (установке, обновлении) продуктов АСКОН, таких, как ЛОЦМАН:PLM, САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ, справочник Материалы и Сортаменты, справочник Стандартные изделия, КОМПАС-3D и других, с учетом их специфики.

Разумная универсальность. Продукт позволяет обслуживать практически любое стороннее ПО, использующее для установки механизм Windows Installer. При этом решается и часть смежных задач, например, мониторинг конфигураций - но лишь в том объёме, который необходим для решения основной задачи, и не более. Разумеется, конфигурации стороннего ПО отслеживаются лишь по основным параметрам, но часто и их бывает достаточно, чтобы локализовать и устранить проблему.

Централизованная диагностика. Очевидно, что для успешного обслуживания ПО необходима работоспособная инфраструктура. Проблема в том, что продуктовые администраторы часто не имеют прямого доступа к центральным, жизненно важным объектам ИТ-инфраструктуры (AD DS, DNS, DHCP, групповые политики и пр.). И даже имей они его - просто ли с ходу разобраться в многоуровневой архитектуре, которую, к тому же, ещё и не ты проектировал? Поэтому сбор, хранение и отображение диагностической информации об аппаратной и программной конфигурации рабочих мест и основных настройках ОС критически необходима для обслуживания ПО. Опять же, осуществляется он лишь в том объёме, что необходим для практической работы. Частично решается задача инвентаризации аппаратуры и ПО.

Локализации проблем. Наши наблюдения показывают, что существенная часть сбоев и ошибок (от 30% до 50%), возникающих при эксплуатации корпоративного ПО, вызвана проблемами инфраструктуры. К сожалению, на крупных предприятиях со строго регламентированной организационной структурой (в силу целого ряда причин) имеет место неявное перетекание той доли ответственности за неработоспособность продуктов, которая лежит на общесистемных администраторах, к администраторам продуктов. Мы решаем задачу локализации посредством непрерывного мониторинга инфраструктуры с накоплением полученных данных для последующего анализа.

Интеграция в продуктовый портфель. Как правило, крупные производители корпоративного ПО стараются тем или иным способом решать задачи массового обслуживания своих продуктов. До сих пор таких инструментов у АСКОН не было. Теперь мы делаем шаг на встречу заказчику и закрываем ещё один сегмент автоматизации бизнес-процессов.

В целом мы надеемся, что данное решение будет востребовано в промышленности и, прежде всего, при обслуживании сложных PDM/PLM-систем. Хотя, как уже было сказано выше, номенклатура обслуживаемого ПО ограничена только используемым для развертывания механизмом (Windows Installer). Правда, справедливости ради надо отметить, что вряд ли кому-нибудь придет в голову использовать для корпоративной системы «легкий» инсталлятор типа NSIS.

Ну и в качестве заключения немного конкретных цифр. Испытания системы в «боевых условиях» показали, что с её помощью даже при минимальном уровне начальной подготовки продуктивной среды можно обновлять/устанавливать от 65 до 70 компьютеров в час! Это что-то около минуты на один компьютер при том, что все операции может выполнить один человек. Сравнение с цифрами, приведенными в начале статьи (30 рабочих мест за один рабочий день силами четырех человек), подтверждает прирост производительности труда как минимум на порядок.

Александр Юхименко, руководитель группы разработки Единого инсталлятора Комплекса.