Программные комплексы для информационной поддержки продукции на этапах жизненного цикла - Студенческий научный форум

XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Программные комплексы для информационной поддержки продукции на этапах жизненного цикла

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

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)

Просмотров работы: 153