Product Lifecycle Management.

   В последние несколько лет в мире САПР все чаще используется понятие PLM (ProductLifecycleManagement, в переводе — управление жизненным циклом изделия), отчасти заменившее уже привычные CAD, CAM, CAE и русскоязычную аббревиатуру САПР (к слову, не очень удачную).

   Некоторые поставщики решений автоматизации инженерных процессов, в первую очередь главные идеологи этой технологи Dassault Systems и Siemens PLM Software (бывшая Unigraphics PLM Solutions), используют только этот термин.
Начнем с небольшого экскурса в терминологию. Существует распространенное мнение, что PLM — это просто новое название для комплекса программных средств проектирования (CAD), подготовки производства на ЧПУ (САМ) и инженерных расчетов (САЕ), объединенных воедино системой управления документооборотом (PDM). Доля истины, конечно, в этом есть, все эти компоненты — неотъемлемая часть комплекса PLM, но лишь часть, хотя и ключевая. В целом же PLM — совокупность этих программных систем, методик их применения, а главное, людей, обладающих должной компетентностью. Можно сказать, это целая философия жизни производства, технически опирающаяся на те самые программные средства. Фундаментом PLM являются три краеугольных камня:
•  цифровые модели-прототипы изделия;
•  модели процессов, связанных с его жизненным циклом — производством, эксплуатацией, обслуживанием, ремонтом и, наконец, утилизацией;
•  модели ресурсов, вовлеченных во все стадии жизненного цикла продукта.

   С момента появления технология PLM успешно внедрена на сотнях предприятий по всему миру. Тем самым она доказывает свое право на существование и зарекомендовывает себя как мощный инструмент повышения эффективности производства и бизнеса в целом. К сожалению, в нашей стране освоение и внедрение PLM в силу известных причин несколько запоздало. Большинство предприятий пока ограничиваются простыми средствами автоматизации выпуска конструкторской и технологической документации, считая это достаточным. Тем не менее время и конкуренты поджимают. Если предприятие намерено успешно действовать на современном, по сути интернациональном, рынке, стоит задуматься об использовании современных средств создания продуктов. Примеры таких успешных внедрений уже есть. Конечно, работы по освоению новых технологий предстоит немало, но дорогу осилит идущий, а опыт тех, кто уже прошел этот путь, показывает, что эффект, в первую очередь экономический, в конечном итоге значителен.
Одним из первых в стране крупных проектов внедрения PLM-системы стало применение комп­лекса ENOVIA SmarTeam и CATIA, поставляемых Dassault Systemes, на Красноярском заводе комбайнов (КЗК). Ситуация осложнялась тем, что до начала внедрения на предприятии не было единой политики в области САПР, как и единой САПР-системы. Большая часть работы велась по старинке, на кульманах. В 2002 году собственники предприятия провели тендер на выбор PLM-системы и ее поставщика. В итоговом проекте, осуществление которого началось в 2003 году, в системе должно было быть три компонента: САПР CATIA, PDM SmarTeam, которые составляли собственно  PLM-решение, а также интеграция с внешней ERP-системой. На выбор именно этой связки повлияли следующие факторы: ориентация нескольких предприятий региона на САПА V5 и применение этой САПР в ряде ведущих фирм, работающих в секторе сельхозмашиностроения. Внедряли PLM на КЗК примерно полтора года, и проект был завершен к концу 2005 года.
   Одной из ключевых организационных задач в проекте было налаживание контакта поставщика решений, компании «ГетНет», с командой внедрения со стороны завода. В итоге была создана цепочка на уровне конструктор—технолог, которая контролировала все проектирование, начиная от модели комбайна и заканчивая оснасткой, необходимой для серийного выпуска. Существенно повысилась повторяемость разработок, что вызвало удешевление производства и большую унификацию изделий. В результате появилась возможность в сжатые сроки относительно небольшой командой разработчиков создавать масштабные проекты. Например, комбайн «Ени-сей-960» (рис. 2) был создан сразу в двух вариантах, что в принципе было невозможно при применении старых технологий. По оценкам специалистов КЗК, за счет использования PLM сроки создания новой модели и запуска ее в производство сократились в с 6-7 лет до 3-х.
   Мы не ошибемся, если назовем крупнейшим и наиболее сложным с точки зрения масштаба и комплекса решаемых задач внедрение и использование PLM в АНПК «Сухой» (рис. 3). Система охватывает несколько КБ, серийных заводов и десятки смежников, многие из которых — зарубежные. В силу ряда причин АНПК «Сухой» одновременно использует программные решения от двух конкурирующих поставщиков: Siemens PLM Software (для проектирования и производства боевых самолетов) и Dassault Systemes (для создания гражданской авиатехники).

• 

   

      По словам начальника отдела САПР «ОКБ Сухого» Е.И. Савченко, на первоначальном этапе внедрения PLM-технологий под результатом предприятие понимало только выпуск бумажной документации, даже несмотря на то, что используются современные CAD-системы, наращиваются производственные мощности, проходят обучение люди. Главный вывод из этого этапа — необходимо специально организовывать коллективную работу над проектом.
  Следующий этап начался после построения компьютерной сети предприятия и удвоения числа рабочих мест. Были разработаны первые положения, регламентирующие организацию работ, и выполнены пилотные проекты по созданию электронного макета изделия под управлением PDM-системы Teamcenter Engineering. Целью было создание проектов легкомоторных самолетов. На этом этапе были отработаны основные принципы организации работ над электронным макетом. В их числе: ведение проекта «сверху вниз», распределение ответственности и прав доступа, система обозначений, стандартизация рабочего пространства пользователей в Teamcenter, отделение чертежа от модели, уточнение требований к моделям.

• 
  

  

   

      Наиболее важные нововведения были связаны с появлением технологии WAVE, позволяющей организовать управляемые ассоциативные связи между моделями. Было введено понятие «базовая контрольная структура» (БКС), которая содержит информацию, зафиксированную в результате предварительной проработки проекта. Это модель поверхности изделия, конструктивно-силовая схема, схема технологического членения, схемы трасс коммуникаций и многое, многое другое. Данные из БКС (и только из БКС) конструктор обязан использовать как исходные в своей работе. Кроме того, специалисты «ОКБ Сухого» отделили предварительную вспомогательную работу конструктора от ее результата. Вся работа по «электронной провязке» изделия делается в своей «рабочей» части и только потом модель, свободная от лишних построений, вносится в электронный макет разрабатываемого изделия. Этот подход обеспечивает возможность проведения контролируемых изменений на этапах взаимоувязки и согласования противоречивых требований.

  В процессе этих работ большинство участников проекта осознало практическую полезность и необходимость применения PDM-системы при создании электронного макета изделия. «Сегодня я в принципе не понимаю, как некоторые организации могут работать лишь с помощью операционной системы. Вести мониторинг огромного количества файлов, пытаться отследить актуальность версий, — на наш взгляд, бесперспективная задача. И кроме того, крайне важно, чтобы предприятие осознало важность управления данными о своем продукте. То, что создано усилиями десятков и сотен специалистов, действительно становится достоянием всего предприятия, становится его активами. Это главная функция PDM», — говорит Е.И. Савченко.
  Может сложиться впечатление, что PLM — дорогое решение, целесообразное и эффективное лишь для предприятий-гигантов, таких как «Сухой», Boeing или Toyota. На деле же принципы, лежащие в основе PLM, работают на предприятиях практически любого масштаба.
  Во второй половине 2007 года в Новосибирский центр компетенции PLM обратились специалисты научно-производственного предприятия геофизической аппаратуры «Луч» с просьбой помочь упорядочить уже используемые рабочие места САПР на базе пакета SolidWorks и свести их в единую среду. К этому времени специалисты предприятия уже имели солидный опыт выполнения конструкторских работ на отдельных рабочих местах SolidWorks, но выросший объем заказов и сложность изделий потребовали внедрения единой системы управления проектами.
  После нескольких консультаций с ведущими инженерами НПП «Луч» экспертами UK PLM была сформирована конфигурация PLM-системы на базе продуктов SolidWorks, включающая в себя современные средства создания цифровых прототипов изделий, их комплексного инженерного анализа, подготовки конструкторской, технологической и эксплуатационной документации, объединенные воедино системой документооборота SWR-PDM.
  Есть уже сотни примеров удачного внедрения на базе других решений так называемого «среднего уровня», в том числе и от отечественных разработчиков, таких компаний, как «АСКОН», «Топ Системы», «ААЕМ», предоставляющих готовые PLM-комплексы. Весьма интересны также продукты компании Technologies, обеспечивающие построение PLM-среды на базе уже существующих разрозненных рабочих мест САПР от разных поставщиков.

• 
  

  

   

      Может показаться, что PLM — эдакая панацея, спасающая от ошибок в реальном изделии. В какой-то мере это действительно так, риск создать неудачный продукт при использовании PLM-технологий значительно снижается, но при одном очень важном условии. Это условие — компетентность специалистов, занятых созданием продукта. PLM не заменяет и не призван заменять специалистов, но значительно увеличивает эффективность их труда. Соответственно, имея в руках столь мощный инструмент, некомпетентный конструктор способен внести ошибку, которая, как снежный ком, вызовет цепочку других ошибочных или неоптимальных решений. Поэтому внедрение PLM — это не только закупка соответствующих программных систем, но и обязательная тщательная подготовка кадров, которые будут работать с ними.
  Так как информационная модель PLM охватывает изделие и его жизнь целиком, то эта подготовка обязательна для всей иерархии участников создания продукта — от рядового техника до генерального директора. Естественно, нет необходимости каждому изучать абсолютно все элементы системы, но те, которые относятся к уровню его компетенции, а желательно и смежных, просто необходимо. Ведь вклад каждого в создаваемый проект немедленно отражается на работе остальных участников.
     Сегодня в нашей стране успешно складывается сообщество компаний, использующих PLM в своей практике, инфраструктуры, обеспечивающей поставку PLM-решений, помощь в их внедрении, обучении персонала. Как весьма заметное явление в этом процессе стоит отметить фо­рум ISICAD, проходящий в Новосибирском Академгородке каждые два года. Форум собирает не только инженеров, руководителей предприятий со всех концов нашей страны, но и ведущих мировых специалистов, представителей ведущих фирм-разработчиков программного обеспечения. Фактически создалось уникальное сообщество, в котором пользователи и создатели PLM могут обменяться опытом, поделиться достижениями, обсудить проблемы как в официальной, так и в непринужденной обстановке. Такие контакты просто неоценимы.