Введение
В современном мире всё большее количество руководителей предприятий склоняется к тому, что основным инструментом в борьбе за успешность компании является внедрение инновационных технологий. Инновации – это та сила, что позволяет вашему предприятию занять большую долю рынка, сила, позволяющая вашим изделиям приносить максимальную прибыль. Инновации снижают расходы на организацию управления и увеличивают его эффективность. Наиболее передовые компании используют инновационные подходы не только на всех стадиях производства, но и на всех стадиях жизненного цикла их изделий.
Сегодня, в эпоху глобализации, высокое качество продукции, а также минимизацию сроков и материальных затрат при её создании невозможно обеспечить без применения современных промышленных информационных технологий. «Если среди ваших конкурентов есть фирмы, в широких масштабах применяющие информационные технологии и потому способные быстро и эффективно перестроить свою деятельность в зависимости от требований рынка, то ваш отказ от освоения таких же технологий гарантирует вам сокрушительное поражение на всех фронтах конкурентной борьбы в смысле оперативности, информационной насыщенности, эффективности», – считает Энди Гроув, председатель Совета директоров Intel Corporation. Избежать этого несложно – нужно лишь принять на вооружение современные технологии. Следует особо подчеркнуть, что речь здесь идёт именно о промышленных информационных технологиях. Данные технологии служат для создания, обработки, передачи и хранения специфической информации о производстве промышленной продукции и методах её разработки, испытаний, которые могут эффективно дополнить (или полностью заменить) традиционные трудоёмкие, дорогостоящие и длительные этапы различных видов работ на всех стадиях жизненного цикла промышленной продукции [1].
Современные промышленные информационные технологии базируются на концепции единого информационного пространства (объединения информационных ресурсов) промышленного предприятия (ЕИП ПП). Эта концепция получила за рубежом название CALS-технологии (Continuous Acquisition and Lifecycle Support – непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции). Распространен также термин PLM (Product Lifecycle Management) – управление жизненным циклом продукции, имеющий сходное значение [1].
Суть промышленных информационных технологий достаточно проста. На всех возможных этапах различных видов работ каждой стадии жизненного цикла продукции трудоёмкие, дорогостоящие и длительные технологические этапы: макетирование, натурное моделирование, экспериментальная оценка характеристик, подгонка параметров в процессе изготовления и испытаний опытных образцов и т.п. заменяются эффективными процедурами синтеза информационных моделей как самой будущей продукции, так и процессов её предстоящего производства. При этом предполагается проведение всех видов расчётов и анализ поведения будущей продукции на основе её точных математических моделей [2].
Опора на перспективные промышленные информационные технологии для предприятий отечественной промышленности является одним из важнейших условий рыночной выживаемости. Благодаря системному внедрению в промышленность современных способов компьютерного проектирования и моделирования продукции достигается качественно новый уровень производства и производственных отношений:
существенно сокращаются сроки разработки, подготовки производства и выпуска продукции;
существенно сокращаются трудоёмкость, материалоёмкость,
энергоёмкость и потребность в других видах ресурсов, необходимых для разработки и производства продукции;
появляется возможность расширения ассортимента выпускаемой
продукции;
обеспечиваются условия для повышения уровня сложности и качества выпускаемой продукции;
повышаются доля творческой составляющей в работе и квалификация персонала.
Назначение CALS-технологии
CALS-технология (англ. Continuous Acquisition and Life cycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла) — современный подход к проектированию и производству высокотехнологичной и наукоёмкой продукции. CALS-технология базируется на основе компьютерной техники и современных информационных технологий. На всех стадиях жизненного цикла изделия CALS-технология обеспечивает единообразие в управлении процессами и взаимодействие всех участников этого цикла: заказчиков продукции, поставщиков/производителей продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала, реализованная в соответствии с требованиями системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными [3].
Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объёмы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологий CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т.п. Предполагается, что успех на рынке сложной технической продукции будет немыслим вне технологий CALS [3].
Программный комплекс PLM
Программный комплекс PLM – (ProductLifecycleManagement): прикладное ПО, созданное для управления жизненным циклом выпускаемой продукции. Оно позволяет управлять всеми данными об изделиях на всех этапах его производства и эксплуатации, облегчая работу конструкторов и технологов предприятия [4].
Рисунок 1- Методики и технологии PLM
В международном технологическом сообществе было принято решение считать, что PLM инновации – это очень правильный подход для ведения бизнеса. С их использованием поддерживается вся инфраструктура производства товаров, потому что представляемая информация отображает все ключевые показатели изделия. Начиная с самого изготовления, и заканчивая завершением использования с последующей утилизацией [4].
В процессе производства не обойтись без автоматизированных программ для проектирования и расчетов, так как с подобными решениями можно улучшать производительность всего предприятия. К процессу закупки, разработки, изготовления и продаж будут иметь доступ все инженеры, заказчики, исполнители, а также другие рабочие за счет удобной системы интеграции файлов и документооборота [4].
Уникальной чертой ПО ZWCAD 2018 Professional от компании ZWSOFT является то, что в программировании используются стандартные расширения, поэтому оно может взаимодействовать с ERP, PPPM, MDM, CAM, CAE, PDM как полноценный компонент одной PLM системы [4].
Кроме того, PLM решает множество задач:
Грамотное управление жизненным циклом продукта проделывается до завершения этапа его использования.
Общая технологическая разработка изделия. Она достигается благодаря общей сфере проектирования.
Полноценная модуляция изменения конфигурации параметров изделия.
Управление документами и информационными моделями.
Распределение денежной суммы за поставку и обслуживание рабочего цикла товаров.
Рассмотрение и тестирование объектов производства с учетом его характеристик.
Проверка надежности, связанная с техническим обслуживанием проекта и другие функции.
Сравнение поставщиков программного обеспечения PLM
Программные обеспечения |
Рейтинги |
Учебный ресурс |
Цена |
Вывод |
Upchain PLM |
***** |
Электронные книги, официальные документы, чат. |
Начиная с 20 долларов в месяц. |
Лучше всего подходит для облачного развертывания, встроенного управления рабочими процессами и панелей управления проектами. |
Arena PLM |
***** |
Белые книги, вебинары. |
Подбирается индивидуально. Для получения информации нужно связаться с производителем |
Продукт лучше всего подходит для интеграции с ERP, функциями, связанными с товарами, и простотой использования. |
Siemens PLM |
**** |
Обучение |
Подбирается индивидуально. Для получения информации нужно связаться с производителем |
Эта система лучше всего подходит для управления изменениями, интеграции с системой САПР, а также проста в использовании |
Autodesk Fusion Lifespan |
**** |
Прямая поддержка по телефону, через Интернет и через удаленный рабочий стол. Интернет-ресурсы: обучающие видеоролики, вебинары поддержки, учебные пособия. |
Pro: 965 долларов за пользователя в год, Enterprise: 1935 долларов за пользователя в год. |
Вы получите доступ к данным о продукте в режиме реального времени, и он будет представлять данные графически для быстрой интерпретации. |
PTC Windchill |
**** |
- |
Подбирается индивидуально. Для получения информации нужно связаться с производителем |
Он имеет хорошие характеристики как система PLM. Система проста в использовании. |
1. Программное обеспечение Upchain PLM
Программное обеспечение Upchain PLM — это облачная PLM-система, которая позволяет малым и средним предприятиям совместно заниматься проектированием, проектированием, производством, а также обслуживанием по всей цепочке создания стоимости [5].
Особенности:
Ниже приведены некоторые функции программного обеспечения Upchain PLM.
КПЭ и панели проекта
ХОРОШЕЕ Администрирование
Автоматизированная нумерация деталей
Средство просмотра и разметки для 2D и 3D CAD
Гибкое управление проектами
Интеграция API и плагины САПР
Информация о ценах:
Доступны следующие планы подписки:
Индивидуальная плата: 20 долларов США за пользователя
Команда: 50 долларов США за пользователя
Профессиональный: 150.00 долларов США за пользователя.
Эта система отлично подходит для облачного развертывания, встроенного управления рабочими процессами, а также панелей управления проектами. Он предназначен для использования в сочетании с существующими устаревшими технологиями для отправки, а также извлечения данных по мере необходимости с помощью подключаемых модулей и интерфейсов [5].
2. Программное обеспечение Arena PLM
По сути, программный комплекс Arena PLM объединяет информацию о продуктах, людях и процессах в единую корпоративную платформу для ускорения проектирования и разработки продуктов с помощью облачного программного обеспечения, которое можно использовать в любое время и из любого места [6].
Особенности программного обеспечения Arena PLM:
Особенности программного обеспечения Arena PLM включают следующее:
Управление инженерными изменениями
Администрация спецификации
Управление документами
Сотрудничество с поставщиками
Управление требованиями
Управление соответствием (FDA, ISO, ITAR, EAR и соответствие экологическим нормам)
Качество
Достоинства: Программный комплекс Arena PLM превосходен с точки зрения качества, подключения к ERP, функций управления спецификациями и простоты использования.
3. Программный комплекс Siemens PLM
Программный комплекс Siemens PLM обслуживает множество отраслей, включая аэрокосмическую и оборонную промышленность, производство медицинских устройств, фармацевтику и т. д. Малый, средний, а также крупный бизнес могут извлечь выгоду из этого программного обеспечения [6].
Выполняемые функции:
В Siemens Teamcenter доступны следующие функции:
Интеграция поставщиков
Администрация спецификации
Управление и разработка требований.
Управление документами
Управление данными и процессами в производстве
Достоинства: Программный комплексSiemens PLM превосходен благодаря своим возможностям управления изменениями, взаимодействию с системой САПР и удобным для пользователя функциям.
4. Autodesk Fusion Lifespan
Как правило, Autodesk Fusion Lifespan представляет собой платформу для управления жизненным циклом продукта. Это поможет вам в создании, а также в автоматизации процедур, что позволит вам поддерживать рабочий процесс и разработку продукта в нужном русле [5].
Он имеет представление нового продукта, спецификацию материалов, управление изменениями, управление качеством, сотрудничество с поставщиками, а также функции управления данными о продукте [5].
Выполняемые функции:
Некоторые функции программного комплекса Autodesk Fusion Lifespan включают следующее:
Гибкое и адаптируемое круглосуточное сотрудничество с вашей глобальной цепочкой поставок.
Хороший помощник команде инженеров в организации, управлении и отслеживании данных о продукте, версиях, а также его выпусках.
Обеспечивает надежную и удобную централизованную систему в процессе создания и управления организованными спецификациями и товарами.
Комплекс Autodesk Fusion Lifespan включает в себя шаблоны проекта «Введение нового продукта», которые можно настроить для стандартизации этапов, результатов и задач по бизнес-подразделениям, линейкам продуктов и т. д.
Выполняет в основном функции управления изменениями и управления качеством.
Autodesk Fusion Lifecycle поставляется в двух версиях: Pro (965 долларов США на пользователя в год) и Enterprise (1935 долларов США на пользователя в год). Продукт доступен для бесплатной пробной версии.
Версия Pro предлагает 25 ГБ хранилища на пользователя и не требует сторонних лицензий, но версия Enterprise предлагает неограниченное хранилище и сторонние лицензии [5].
Достоинства: Программный комплекс Autodesk Fusion Lifecycle предоставляет доступ к данным об изделии в режиме реального времени и отображает их в графическом виде для облегчения понимания. Он доступен в трех отраслях: промышленное оборудование и продукты, бытовая электроника и высокие технологии, а также поставщики и компоненты для автомобилей.
5. Холодный ветер
PTC Windchill — это программный пакет PLM, совместимый с Windows, Linux и UNIX [5].
Достоинства:
Особенности программного обеспечения Windchill PLM включают следующее:
Обработка данных в нескольких системах.
Спецификация с ассоциативными свойствами.
Помощь в инновациях
Вы сможете работать быстро и точно.
Как система программного обеспечения PLM, она обеспечивает хорошую функциональность. Система также проста в использовании [5].
Обзор российских PLM-систем
1. Программный комплекс T-FLEXPLM
T-FLEX PLM - новое полномасштабное решение в области управления жизненным циклом изделий и организации деятельности предприятий. Лежащий в основе этого решения набор программ T-FLEX CAD / CAM / CAE / CAPP / PDM / CRM / PM / MDM / RM /… позволяет эффективно организовать работу на всех этапах жизненного цикла изделия, а также расширить стандартные границы PLM-решений дополнительными возможностями по управлению всеми процессами, сопутствующими выпуску продукции. Комплекс программ, поставляемый одним производителем - компанией «Топ Системы» - даёт возможность организовать единую среду конструкторского и технологического документооборота, проектирования и подготовки производства. Пользователи получают широкие возможности по управлению номенклатурой и структурами изделий, автоматизации любых бизнес-процессов предприятия (Рис.2) [6].
Рисунок 2 – Функции и технологии TFLEX PLM
Система TFLEX CAD построена на основе самого мощного промышленного геометрического ядра и позволяет решать любые задачи трехмерного проектирования — от моделирования сложных поверхностей до создания сборок, состоящих из десятков тысяч деталей. Построенная в 3D модель может быть тут же оформлена в виде чертежа, набора сечений и спецификации с динамическим изменением всех 2Dвидов, размеров, сечений и т.п. при любом изменении 3Dмодели. Кроме того, система TFLEX CAD начиная с версии 15.1 поддерживает прямое чтение файлов из других систем, что позволяет существенно облегчить внедрение данного программного комплекса на предприятия [7].
Помимо собственных форматов систем проектирования TFLEX CAD поддерживает чтение и некоторых универсальных обменных форматов:
JT;
STEP AP 242;
3D XML;
ACIS;
IFC;
… и целого ряда других [7].
В результате пользователь системы TFLEX CAD может просто через команду «Открыть» загрузить модель любого из указанных форматов и работать с ней так, как если бы она была создана в системе TFLEX CAD. В процессе импорта будут загружены все стандартные типы данных: твердые, листовые и проволочные тела, фасетные объекты (сетки), объекты PMI (размеры и другие обозначения), материалы с их свойствами (физические свойства, например плотность, а также визуальные свойства). Дополнительно стоит отметить, что для более детального и управляемого импорта моделей существует специальная команда, позволяющая производить импортирование модели с предварительной настройкой параметров этой операции, где для каждого формата задается свой набор параметров. Настройка своя для каждого формата. При этом TFLEX CAD не требует наличия соответствующих систем на этом компьютере и/или в сети, как и лицензий на это ПО. Механизм чтения реализован непосредственно в самой системе TFLEX CAD [7].
Также особо стоит упомянуть финансовую сторону вопроса. Дело в том, что сегодня на многих предприятиях, использующих дорогостоящие тяжелые системы, существует проблема обмена данными с партнерами. Небольшие предприятия, участвующие в кооперации, часто не могут позволить себе приобретение и внедрение тех же систем, что используются на более богатых головных фирмах. И в такой ситуации мы сразу же имеем критический разрыв всей PLMцепочки. Критический настолько, что это может стать серьезным препятствием на пути своевременного запуска производства или источником незапланированных финансовых издержек. Думаю, что все, кто сталкивался с подобной ситуацией, понимают серьезность этой проблемы. Вот тут-то и появляется решение TFLEX PLM от компании «Топ Системы», позволяющее на очень щадящих финансовых условиях справиться с проблемами кооперации, объединить всех участников единой информационной средой, а заодно и поднять программную оснащенность партнеров практически на уровень головных предприятий [8].
В заключение хотелось бы отметить, что у предприятий России сегодня появляется реальный шанс решить проблему применения иностранного ПО в наиболее ответственных сферах деятельности. При этом, что особенно ценно, значительно снизить расходы на его эксплуатацию. И всё это не только без потери функциональности, но еще и с дополнительными возможностями и преимуществами.
2. Программный комплекс НЕОСИНТЕЗ
Российская PLM/PDM-система, обеспечивающая управление инженерными данными на всех стадиях жизненного цикла (ЖЦ) инфраструктурного объекта. В основе системы лежит датацентрический подход, позволяющий сформировать в СУИД «НЕОСИНТЕЗ» полную информационную модель промышленного объекта. Такая информационная модель объединяет в едином актуальном и структурированном электронном хранилище всю информацию, необходимую для функционирования объекта [8].
Кроме того, НЕОСИНТЕЗ представляет собой гибко настраиваемую систему, обеспечивающую учет и управление разными данными с возможностью различных представлений на всех стадиях жизненного цикла объекта на основе его информационной 3Dмодели. В качестве данных могут выступать, например, общие характеристики и текущие параметры работы оборудования, массогабаритные параметры компонентов, сведения об используемых на объекте материалах, топологическая информация о взаимном расположении компонентов объекта, сведения о проводимых на объекте работах с привязкой к конкретным компонентам объекта и т.п [9].
Таким образом, в НЕОСИНТЕЗ возможно подобрать наиболее наглядный способ отображения информации для эффективного принятия решений в любых ситуациях и для любых задач в процессе управления объектом ПГС на протяжении его ЖЦ. Вот только некоторые примеры таких задач, которые можно решить на базе НЕОСИНТЕЗ и за счет интеграции с узкоспециализированными системами [10]:
при проектировании:
- оперативный сбор воедино разделов проекта, исключение пространственных (на 3Dмодели) и временных (на 4Dмодели) коллизий,
- контроль работ контрагентов в части учета и хранения проектноконструкторской документации, полученной от субподрядчиков, с возможностью корректировки статусов ее согласования и утверждения;
при строительстве:
- формирование в автоматическом режиме недельносуточных заданий для сотрудников строительной площадки,
- информационная поддержка процессов авторского надзора: ведение электронного журнала авторского надзора с фиксацией допущенных отклонений и возможностью подкрепления любой информации (эскиз, чертеж и т.п.), редактирования и изменения статусов,
- мониторинг процессов капитального строительства за счет синхронизации с графиками календарноресурсного планирования и визуализации опережения/отставания выполнения СМР на 4Dмодели сооружения,
- планирование ресурсов, управление закупками и поставками,
- обучение персонала безопасному производству работ с помощью интерактивных 3Dинструкций по монтажу;
при эксплуатации/выводе из эксплуатации:
- ведение общего электронного реестра оборудования,
- ведение электронных оперативных эксплуатационных журналов,
- автоматизация обходов и осмотров оборудования за счет использования мобильных устройств и портативных считывателей штрихкодов
- управление ресурсными характеристиками оборудования за счет интеграции с системами класса АСУТП, визуализация, мониторинг и аналитика наблюдаемых показателей в режиме реального времени,
- учет и анализ производимых ремонтов, отказов, дефектов, отклонений и других событий, возникающих на оборудовании, зданиях и сооружениях объекта,
- контроль состояния сварных швов с внесением и отображением информации по каждому шву,
- обучение эксплуатационного и ремонтного персонала.
Стоит еще раз подчеркнуть, что в основе НЕОСИНТЕЗ лежит информационная модель объекта ПГС. Она может быть создана на любой стадии жизненного цикла объекта и на любой стадии позволит получить прямой эффект от ее применения.
Эксперты группы компаний «НЕОЛАНТ» обладают многолетним опытом создания и сопровождения информационных моделей крупнейших промышленных объектов страны и делают это в кратчайшие сроки с минимальными ресурсами, а значит, с оптимальной стоимостью для непосредственного заказчика.
ГК «НЕОЛАНТ» готова оказывать услуги создания и сопровождения информационной модели инфраструктурных объектов, а также решать на ее основе любые прикладные задачи на протяжении ЖЦ объекта.
Заключение
Таким образом, внедрение CALS-технологий приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли. Поэтому эти технологии и их отдельные компоненты широко применяются в промышленности развитых стран.
К настоящему времени CALS-технологии образуют самостоятельное направление в области ИТ. За рубежом создана нормативно-правовая база этого направления, которую составляют серии международных стандартов ISO, государственные стандарты и нормативные документы военного министерства США, НАТО, Великобритании и ряда других стран. Общее число этих стандартов – многие десятки и даже сотни, причем объемы документов, подчас исчисляются тысячами страниц. На их разработку правительства и ведущие корпорации Запада израсходовали суммы, превышающие 1 млрд. долл., и эта работа продолжается.
Список литературы
Принципы и технологии информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях [электронный ресурс]. URL: https://otherreferats.allbest.ru/programming/00217548_0.html?ysclid=l99vxgb74q177170002 (дата обращения: 12.10.22)
PLM система: что это такое, ее схема и стадии жизненного цикла изделия [электронный ресурс]. URL: https://www.zwsoft.ru/stati/plm-sistema-chto-eto-takoe-ee-shema-i-stadii-zhiznennogo-cikla-izdeliya?ysclid=l99thqb0mi268456374 (дата обращения: 12.10.22)
Что такое PLM система и какие выгоды она даёт предприятию [электронный ресурс]. URL: https://vc.ru/u/990440-1s-oxtron/326144-chto-takoe-plm-sistema-i-kakie-vygody-ona-daet-predpriyatiyu?ysclid=l99tbo9gm0587350722 (дата обращения: 12.10.22)
ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ИЗДЕЛИЯ НА ВСЕХ ЭТАПАХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА (CALS – ТЕХНОЛОГИИ) [электронный ресурс]. URL: https://infopedia.su/17x5927.html?ysclid=l99sorfqd6853319780 (дата обращения: 12.10.22)
Л.Г. Доросинский, О.М. Зверева. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЯ [электронный ресурс]. URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/43276/1/978-5-9908739-8-8_2016.pdf?ysclid=l99s5puwcm654544782 (дата обращения: 12.10.22)
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ PLM: обзоры и сравнения лучшего программного обеспечения для управления жизненным циклом продукта [электронный ресурс]. URL: https://businessyield.com/ru/business-branding/plm-software/?ysclid=l99paeibqh858871606 (дата обращения: 12.10.22)
Концепция T-FLEX PLM от компании «Топ Системы» [электронный ресурс]. URL: https://www.tflex.ru/plm/?ysclid=lamfh44mki779046588 (дата обращения: 18.11.22)
T-FLEX PLM: к замене иностранных CAD-систем готов! [электронный ресурс]. URL: https://sapr.ru/article/25472?ysclid=lamg2z5bvv853890139 (дата обращения: 18.11.22)
Система управления инженерными данными «НЕОСИНТЕЗ» [электронный ресурс]. URL: https://www.neolant-srv.ru/product/neosyntez/ (дата обращения: 18.11.22)
НЕОСИНТЕЗ — первая российская PLM-система для российских предприятий ПГС [электронный ресурс]. URL: https://sapr.ru/article/25022?ysclid=lamfhhce2y805696765 (дата обращения: 18.11.22)