Современные предприятия активно используют ИТ для повышения эффективности работы. Это и корпоративные системы для управления ресурсами предприятия, и средства автоматизации проектирования, и инструменты управления данными об изделиях, и многое другое. Однако все они создают на предприятиях изолированные участки автоматизации, слабо связанные между собой. В результате огромные объемы данных и колоссальные интеллектуальные богатства пропадают зря. Решить эту проблему призвана технология управления информацией об изделии на протяжении его жизненного цикла (Product Lifecycle Management, PLM), задача которой — объединить отдельные участки автоматизации в единое информационное пространство и создать целостную среду для сквозного управления процессами проектирования, тестирования, производства, обслуживания, списывания и утилизации продуктов.

Что такое PLM

Задача интеграции разнородных систем далеко не нова. В свое время для ее решения предлагались различные способы. Достаточно вспомнить выдвинутую IBM идею компьютерного интегрированного производства (Computer Integrated Manufacturing) или методику автоматизированной поддержки принятия решений по приобретению изделий и материально-техническому обеспечению (Computer-Aided Acquisition and Logistics Support, CALS), разработанную Министерством обороны США. Но в силу ряда причин они не получили широкого признания у пользователей. Возможно, эти системы оказались слишком сложными, а может быть, для них еще не созрели условия.

Концепция PLM, которую в конце прошлого века предложила все та же IBM, оказалась более удачной. Ее быстро подхватили ведущие игроки рынков САПР и ERP, а компании IBM и EDS даже использовали эту аббревиатуру в названиях своих подразделений.

Спрос на PLM-решения растет даже в условиях спада мировой экономики, и аналитики с энтузиазмом обсуждают перспективы этой концепции. Так, по данным аналитической компании CIMdata, в минувшем году объем мирового рынка PLM-решений (включая ПО и услуги) составил 13,5 млрд. долл, а в 2007 г. вырастет до 20 млрд. долл. IDC оценила объем одного только сектора PLM-услуг в 3 млрд. долл. в прошлом году и 9,7 млрд. долл. — в 2007 г. Чем же объясняется такой успех? Корпоративные заказчики уже давно требовали от поставщиков не разрозненных систем, а комплексных решений. Теперь у них появилась возможность их обрести.

К сожалению, точного определения PLM не существует, многие формулировки довольно расплывчаты. Например, IBM считает, что эта технология позволяет предприятию управлять продукцией, начиная от выработки концепции и заканчивая изъятием из эксплуатации. В результате применения технологий PLM возрастает эффективность процесса разработки изделий и упрощается использование информации о них, что способствует повышению качества принимаемых решений и улучшению обслуживания заказчиков.

Компания EDS определяет PLM как комплексную корпоративную ИС, обеспечивающую управление всеми аспектами жизненного цикла изделия, от выработки требований, анализа рынка и разработки до производства, поставки и сервисного обслуживания. При этом PLM составляет информационную основу предприятия, так как обеспечивает взаимодействие в реальном времени всех, кто имеет отношение к продукту в течение всей его жизни, и позволяет образовавшемуся «виртуальному предприятию» распределять знания и сохранять свой интеллектуальный капитал.

Однако такие неконкретные определения дали повод некоторым скептикам утверждать, что идея PLM — просто очередной рекламный ход, придуманный поставщиками ПО, чтобы подстегнуть спрос. Но так ли это? Ведь если отбросить эффектные маркетинговые дополнения, то получится очень простое определение. Что должно делать ПО для управления информацией о жизненном цикле? Помогать пользователям создавать, организовывать и распространять все данные, связанные с изделием, т. е. решать очень важную и вполне конкретную задачу. Но в одном скептики оказались правы. Эта задача только формулируется просто, а реализовать ее на практике очень сложно.

Ведь готовой PLM-системы не существует. Это не «коробочный» продукт, а совокупность технологий и методов для интеграции уже функционирующих корпоративных систем с системами коллективной работы. При этом PLM охватывает не только проектирование и производство, но и другие аспекты жизненного цикла изделий — тестирование, выпуск, маркетинг и обслуживание. Но при этом отнюдь не заменяет традиционных корпоративных систем, которые применяются для управления ресурсами предприятия (ERP), взаимоотношениями с клиентами (CRM) и с поставщиками (SCM), для автоматизации проектирования (CAD), инженерных расчетов (CAE), автоматического управления производством (CAM) и т. д., а служит для их интеграции.

Таким образом, термин PLM включает много составляющих. Аналитическая компания CIMdata, специализирующаяся в области PLM, перечислила основные из них: базовые стандарты и технологии (XML, средства визуализации, совместной работы и интеграции приложений); инструменты подготовки и анализа инженерной информации (CAD, CAE, CAM и пр. — у нас эти системы обычно называют САПР); вспомогательные программы (хранение данных, управления информацией, документооборот); функциональные приложения (управление конфигурациями, версиями, знаниями) и специализированные отраслевые приложения. Объединяя все эти компоненты, PLM позволяет создать своего рода связующее ПО (middleware), интегрирующее все ИС предприятия и обеспечивающее коллективную работу над проектами.

Из этого следует, что технология PLM родилась не на пустом месте, а вобрала в себя много существующих разработок.

Зачем это нужно?

Поясним на примерах. Цифровая модель автомобиля включает десятки тысяч деталей. Благодаря PLM изменения в одной из них автоматически отражаются во всех других (а таких связей между деталями — миллионы), более того, соответствующим образом меняются и производственные ресурсы и процессы. С помощью этой технологии руководители могут получить текущие сведения с разных участков производства и иметь полную картину о ходе работ. Сотрудники сервисных центров — обратиться к производителю за информацией для диагностирования проблемы, а после ее устранения передать данные обратно в отделы проектирования и производства для учета при выпуске новых изделий. Конструкторы, технологи и расчетчики — работать над проектом не последовательно, а параллельно, тем самым сокращая сроки. Предприятия — реализовать обратную связь, чтобы быстро модернизировать изделия в зависимости от вкусов потребителей или конкуренции на рынке. Проектные организации — наладить сквозной конструкторско-технологический цикл для проверки и оптимизации изделия до его запуска в производство. Проектировщики — находить и повторно использовать созданные ранее модели деталей.

Все это сулит огромную экономию. Так, по оценке аналитической компании Daratech, автомобилестроительные компании в США могли бы сократить расходы на 50—100 млн. долл. при разработке каждой новой модели только за счет организации обмена чертежами и моделями между разными САПР. Об эффективности PLM говорит и опыт тех, кто уже внедрил эту технологию на отдельных участках предприятия. Например, по данным аналитиков из фирмы AMR Research, корпорации General Motors, IBM и Proctor & Gamble сэкономили миллионы долларов на материалах и проектировании и в то же время сократили срок подготовки продукции к продаже более чем на 50%. Как правило, именно последнее достижение часто называют главным при оценке PLM. Это понятно. Ведь сейчас из-за снижения темпов развития западной экономики резко обострилась конкуренция, и быстрый выпуск новых изделий сулит огромные конкурентные преимущества.

Но на самом деле достоинств у этой технологии гораздо больше. Выделим главные из них:

  • более быстрый выпуск на рынок новых изделий;
  • повышение их качества;
  • сокращение затрат на изготовление физических макетов благодаря применению виртуальных моделей;
  • экономия за счет многократного использования проектов деталей;
  • создание основы для оптимизации изделий;
  • сокращение отходов производства;
  • экономия благодаря полной интеграции инженерного документооборота;
  • упрощение ИТ-инфраструктуры и снижение расходов на ее поддержку.

Очевидно, что любое предприятие с радостью ухватится за технологию, сулящую такие преимущества. Так почему же даже на Западе, где компании используют любую возможность, чтобы выжить в конкурентной борьбе, пока не наблюдается массового перехода на PLM?

Что мешает

Дело в том, что за время жизни любого изделия порождается огромное количество разнообразных данных, связанных с исследованием спроса, выработкой концепции, разработкой, модернизацией, производством, рекламой, продажей, отзывами потребителей, ремонтом. И вся эта информация различается по типу и формату, да к тому же хранится в разных системах. Кроме того, большинство предприятий для решения разных задач производственного процесса использует САПР нескольких поставщиков.

Чтобы их интегрировать в единую среду, приходится преобразовывать данные из одного формата в другой, что нередко вызывает ошибки и ухудшает качество информации.

Наиболее очевидный способ избежать этого — внедрять PLM-продукты одной компании.

Такой подход, по мнению аналитиков и самих поставщиков, позволит также сэкономить на интеграции и обновлении программ. Однако это не устраивает предприятия, которые стремятся сохранить инвестиции, вложенные в существующие у них системы.

Единственный выход — создание открытого формата данных. Но пока особого прогресса здесь не наблюдается. Нет даже стандарта для обмена трехмерными моделями между разными САПР (хотя попытки в данном направлении предпринимаются). А об общем формате для САПР и ERP пока даже не слышно. Сейчас вопросы взаимодействия между ними решаются с помощью интерфейсов.

Есть проблемы и в других областях. Одна из них связана с тем, что разные предприятия по-разному работают с информацией. Как известно, производство бывает двух типов: непрерывное и дискретное. Предприятия первого типа в основном имеют дело с информацией о формулах, ингредиентах и рецептах, а второго — с чертежами и трехмерными моделями. Очевидно, что им требуются различные PLM-системы. Но это еще не все. Даже между предприятиями одного типа есть существенные различия, связанные с длительностью жизненного цикла выпускаемых изделий. Например, суда или самолеты живут долго — 20—30 лет, автомобили — порядка 5 лет, а бытовая электроника или компьютеры всего несколько месяцев (затем модель снимается с производства и выпускается новая). У их производителей разные требования к работе с информацией о жизненном цикле, и, следовательно, им нужны разные PLM-системы.

Не следует забывать и о внедрении. Это — сложный процесс. Как рассказал в интервью автору статьи один из основателей компании Dassault Systemes Франсис Бернар, для перехода на PLM необходимо внести серьезные изменения в организацию труда на предприятии. В том числе в ведении бизнеса, управлении компанией, выполнении проектов и сотрудничестве с партнерами. Перемены нужны для того, чтобы разные отделы могли работать параллельно и интегрировать свои автоматизированные процессы. Только так они смогут получить отдачу от PLM. Например, одновременная работа конструкторов, расчетчиков и технологов позволит оптимизировать изделие и учитывать требования производства уже на первых этапах проектирования. Результат очевиден — экономия средств и сокращение сроков. Но без участия высшего руководства предприятия такие изменения вряд ли возможны. В этом переход на PLM напоминает внедрение ERP-систем.

Еще один важный организационный момент отметили аналитики из AMR Research. Кто отвечает за бюджет на PLM —производственное подразделение, отдел проектирования, плановый отдел или финансовая служба? Ведь такое решение охватывает всех. Нужен специальный менеджер по PLM, который будет заниматься этим проектом и бюджетом.

Есть и другие проблемы. Очевидно, что резкие перемены на крупном предприятии невозможны. Необходимо разработать поэтапный план перехода. Именно так и поступают первопроходцы. Например, гиганты автомобилестроения, такие как DaimlerChrysler, Volkswagen, Honda, Toyota и Ford, уже внедрили первый этап (управление цифровыми макетами) и теперь приступают к следующему — интеграции со средствами подготовки производства. Как правило, разработать такой план помогает поcтавщик ПО, интегратор или консультант.

Таким образом, чтобы полностью реализовать PLM, нужны три составляющие: программные продукты, методология внедрения и организационная работа.

Кто помогает

PLM-продукты выпускают многие поставщики из разных сегментов рынка ПО (см. таблицу). Ведущее положение сейчас занимают разработчики средств автоматизации проектирования. Это неудивительно. Ведь концепция управления информацией о жизненном цикле родилась в мире САПР.

Лидерами рынка являются поставщики так называемых «тяжелых» систем, предназначенных для крупных предприятий дискретного производства — компании EDS, PTC и альянс IBM/Dassault, которые предлагают интегрированные комплекты CAD, CAM, CAE и PDM. В них центром PLM-решения является система управления инженерными данными (Product Data Management, PDM) — именно через нее осуществляется связь между остальными компонентами, поддержка коллективной работы и управление потоком заданий (workflow). В последнее время поставщики значительно расширили возможности своих PDM-продуктов, дополнив их средствами коллективной работы, функциями Web-портала и управления знаниями. Это позволяет им активно продвигать свои комплекты в качестве основы для PLM среди своих традиционных заказчиков — крупных промышленных предприятий.

От «тяжеловесов» стараются не отставать лидеры рынка САПР среднего класса — компании SolidWorks (принадлежит Dassault), Solid Edge (входит в EDS) и Autodesk.

Первые две уже дополнили свои одноименные САПР системами PDM, а Autodesk собирается это сделать, но пока предлагает вместе со своей САПР Inventor системы управления инженерными данными других производителей.

Помимо поставщиков САПР решения для PLM выпускают и независимые производители PDM-систем. Здесь лидируют компании MatrixOne и Eigner. Но в отличие от фирм, перечисленных выше, они пока не представлены в России.

Не стоит забывать и о предприятиях непрерывного производства (нефтегазовой, металлургической, химической, фармацевтической, пищевой промышленности). Для них специализированные PLM-решения предлагают поставщики, работающие на соответствующих вертикальных рынках. Они также еще не добрались до нашей страны.

Разработчики отечественных САПР стали выпускать PLM-пакеты. Здесь лидируют компании «Аскон» и «Тесис». Первая включила PDM-систему в последнюю версию своей САПР «Компас», а вторая поставляет программу технического документооборота в составе комплекта T-Flex. Есть у нас и независимый поставщик PDM-продукта — компания «Лоция Софт», продвигающая систему Party Plus.

Производители ERP-систем вышли на поле PLM позднее своих коллег из лагеря САПР. Дело в том, что несколько лет назад западный рынок ERP стал приближаться к насыщению и игрокам потребовался простор для роста. Сначала они обрели его в новых сегментах — средствах для управления поставками (SCM) и отношениями с заказчиками (CRM). А пару лет назад обратили внимание на технологию управления информацией о жизненном цикле.

Первой на рельсы PLM перешла компания SAP. Сейчас она предлагает mySAP PLM — обширный набор решений для интеграции с САПР ведущих производителей, планирования, администрирования и управления всем процессом разработки продукта, управлением знаниями, проектами и качеством. Есть у нее решения и для непрерывного производства, например модуль управления рецептурой.

Примеру лидера последовали и остальные.

Так, Baan выпустила систему iBaan for PLM — интегрированный набор модулей для взаимодействия между конструкторами, технологами, производственниками и другими участниками бизнес-процесса на всем протяжении жизненного цикла изделия. iBaan for PLM включает систему управления данными об изделии, программы анализа данных, поддержки принятия решений и подготовки отчетов, средства для взаимодействия с партнерами по бизнесу и совместного использования информации об изделии, а также интерфейсы для связи с САПР.

Oracle присоединилась к игрокам рынка PLM летом этого года, когда представила новую версию интегрированного пакета бизнес-приложений — E-Business Suite 11i.9. Теперь этот комплект пополнился новым приложением Advanced Product Catalog, которое содержит всю информацию об изделиях и выполняет основные функции PDM-системы. С его помощью пользователи могут работать с детальной информацией о структуре изделий.

Следует отметить, что между PLM-решениями поставщиков САПР и ERP есть серьезные различия. Это вполне естественно. Ведь первые делают акцент на проектировании и имеют дело с неструктурированной информацией различной степени сложности. А вторые в основном сосредоточены на управлении проектами, конфигурацией продуктов, документами и потоками заданий, т. е. работают со структурированными данными.

Пробел между этими двумя подходами еще не заполнен. Но эту проблему можно решить, объединив в одно PLM-решение системы разных поставщиков, как это сделала фирма Airbus, использующая продукты SAP, PTC и IBM/Dassault. И таких примеров немало.

PLM по-русски

В нашей стране термин «PLM» еще не очень широко известен. Но это не значит, что отечественные предприятия не внедряют такие системы. Просто они называют их по-другому — комплексными решениями для реализации сквозного цикла проектирования, инженерного анализа и подготовки к производству. Правда, по масштабам наши проекты еще отстают от западных, в частности еще мало где реализована совместная работа САПР и ERP-систем.

Но такие планы есть. Например, на последней конференции компании SolidWorks Russia о них рассказал начальник отдела ИТ корпорации «Тактическое ракетное вооружение», которая собирается реализовать замкнутую информационную цепочку, объединив проектный, производственный и планово-экономический отделы.

По словам консультанта SAP Александра Кочеткова, у PLM в России очень большие перспективы, но в основном среди крупных предприятий. В качестве доказательства он сообщил о нескольких проектах по внедрению части решений из системы mySAP PLM.

Например, «Сургутнефтегаз» использует модули управления техническим обслуживанием и ремонтами в тесной связи с корпоративной ERP-системой.

«Ленинградский механический завод» вместе с ERP применяет систему управления проектами для серийного и единичного производства. В целом, отметил он, спрос на такие решения медленно, но верно растет.

С ним согласен Андрей Дружинин, ведущий консультант департамента Oracle E-Business Suite представительства Oracle в СНГ. По его мнению, концепция PLM в первую очередь ориентирована на те отрасли, в которых управление информацией о жизненном цикле особенно важно. К таким отраслям, например, относятся аэрокосмическая и оборонная промышленность, производство сложного энергетического и машиностроительного оборудования. Поэтому в нашей стране эти отрасли наиболее перспективны с точки зрения внедрения PLM. Такой же точки зрения придерживаются генеральный директор «Альфа-Интегратор» — «Баан Евразия» Борис Рапопорт и Елена Мурованная, генеральный директор SolidWorks Russia, по словам которой у компании есть несколько крупных проектов по внедрению комплексных решений в оборонной отрасли.

Однако и здесь не обходится без проблем. Так, по мнению Андрея Дружинина, многие российские фирмы еще не готовы к подобным проектам — и организационно, и технологически, и идеологически. На это указывает и Борис Рапопорт. У подавляющего большинства предприятий существуют технические и финансовые проблемы. Ведь финансовые затраты, неизбежные при полномасштабном внедрении комплексных систем, значительно превышают те суммы, которые в настоящее время направляются на развитие ИТ. Однако не следует забывать, подчеркнул он, что только реализация сквозной системы позволит получить ожидаемый эффект от вложенных средств.

Елена Мурованная отмечает: технология PLM у нас только начинает развиваться. Главная причина — отставание от Запада в области аппаратного обеспечения. Чтобы внедрять PLM-системы, нужно как минимум иметь достаточно мощную технику. Когда же ее нет, невозможно говорить о комплексном подходе. Сейчас крупные оборонные предприятия уже реализуют такие проекты, потому что имеют мощные сети и серверы.

Впереди идут оборонка и авиастроение, а за ними — общее машиностроение.

Нередко главной движущей силой в деле перехода на PLM является зарубежный партнер. Так, по словам Александра Кочеткова, в последнее время резко вырос спрос на системы «Сервис Клиентов», но связано это скорее с выходом многих предприятий на международный рынок и требованиями иностранных заказчиков, чем с желанием самих производителей. Но и это неплохо. Ведь многие наши производственные предприятия не имеют достаточной связи с клиентами (например, не оказывают сервисного обслуживания) и теряют на этом прибыль.

Заключение: декада PLM

Один из аналитиков компании AMR Research как-то заметил, что на вопрос «Сейчас год PLM?» он обычно отвечает: «Нет, сейчас идет декада PLM». Ведь переход на новую технологию — это вопрос не одного года. По мнению Франсиса Бернара из Dassault, технология управления информацией о жизненном цикле произведет на предприятиях такую же революцию, как в свое время переход с двумерного на трехмерное проектирование. Тогда этот процесс занял примерно 10 лет. И теперь полное внедрение PLM тоже займет лет 10—20. Так что стоит набраться терпения и подождать. И тогда мы, возможно, увидим любопытные перемены.

Поставщики, продукты, заказчики

Компания PLM-продукты Описание Ведущие заказчики
САПР и PDM
EDS Unigraphics NX Набор CAD, CAM и CAE высшего класса Boeing, Ericsson, Ford, General Motors, Samsung, Lockheed Martin, NASA
Solid Edge Система твердотельного моделирования среднего класса Boeing, Ericsson, Ford, General Motors, Samsung, Lockheed Martin, NASA
Teamсenter Набор средств управления инженерными данными и проектами, визуализации и коллективной работы Boeing, Ericsson, Ford, General Motors, Samsung, Lockheed Martin, NASA
E-factory Набор средств автоматизированного производства Boeing, Ericsson, Ford, General Motors, Samsung, Lockheed Martin, NASA
IBM/Dassault Systemes CATIA Интегрированный набор CAD, CAM и CAE высшего класса Boeing, Coca-Cola, Ford, DaimlerChrysler, Lockheed Martin, Sony, Toyota
ENOVIA Комплект решений для управления совместной, распределенной моделью электронных продуктов, процессов и ресурсов Boeing, Coca-Cola, Ford, DaimlerChrysler, Lockheed Martin, Sony, Toyota
SmarTeam Набор средств управления инженерными данными и коллективной работы Boeing, Coca-Cola, Ford, DaimlerChrysler, Lockheed Martin, Sony, Toyota
SolidWorks Система твердотельного моделирования среднего класса Boeing, Coca-Cola, Ford, DaimlerChrysler, Lockheed Martin, Sony, Toyota
DB2 СУБД Boeing, Coca-Cola, Ford, DaimlerChrysler, Lockheed Martin, Sony, Toyota
Lotus Система коллективной работы Boeing, Coca-Cola, Ford, DaimlerChrysler, Lockheed Martin, Sony, Toyota
PTC Pro/Engineer Интегрированный набор CAD, CAM и CAE высшего класса Audi, Boeing, EMC, Fiat, Hewlett-Packard, Martin, NASA
Windchill Набор средств управления инженерными данными, Hyundai, Lockheed коллективной работы и взаимодействия с поставщиками Audi, Boeing, EMC, Fiat, Hewlett-Packard, Martin, NASA
MatrixONE ValueChain Portfolio Набор средств управления инженерными данными и проектами, коллективной работы, документооборота и взаимодействия с поставщиками General Electic, Philips, Proctor&Gamble, Siemens, Agilent, Honda
Ascon Компас V6 Лоцман:PLM Интегрированный набор CAD, CAM и CAE, система управления инженерными данными АвтоВАЗ, «Уралвагонзавод», «Коломенский завод», РПО «Искра», ММПП «Салют», «Метран», «Техприбор»
«Топ Системы» T-Flex Интегрированный набор CAD, CAM и CAE, система управления инженерными данными ММПП «Салют»,«Аэроприбор-Восход», НПО «Альтаир», ЛЭМЗ, «Тактическое ракетное вооружение», «Квант», «Коммунар»
ERP-системы
Baan iBaan PDM Система обмена данными о продуктах Rolls Royce, EMS Technologies, Siemens Power
iBaan PartnerNert Система обмена данными о продуктах с поставщиками Rolls Royce, EMS Technologies, Siemens Power
iBaan Product Packager Средство передачи данных в разных форматах Rolls Royce, EMS Technologies, Siemens Power
iBaan Lifecycle Analyser Программа для анализа изменений продуктов Rolls Royce, EMS Technologies, Siemens Power
SAP mySAP PLM Сквозное решение для коллективной работы всех участников процесса разработки, производства, обслуживания, проверки качества и ремонта продукта Siemens, Heidelberger, EADS Airbus, Robert Bosch, DaimlerChrysler, BASF
Oracle E-Business Suite 11i.9 Компоненты и PDM-система для взаимодействия с поставщиками, субподрядчиками, производителями, сервисными, эксплуатационными организациями и заказчиками на всех этапах жизненного цикла продукта Honda, TECHNIP, General Motors, Boeing, SONY, GAP, Bayer, Procter&Gamble, Statoil

Версия для печати (без изображений)